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OPA227: OPA227: OPA227+FZT851驱动LED,为什么LED电流达到1A左右就不能继续上升了?

Part Number:OPA227

我用官方电路图驱动15W的LED,期望得到至少2A的电流。按照说明,可以满足要求:

刚开始只能达到最大0.8A电流,后来我改成Vs=+5V供电,LED电流可达1A左右,但是当我想继续提高电流,将Vs接到12V时,FZT851三极管马上烧毁。

想知道:

         1、是什么原因电流上不去?电流不应该和Vs有关啊,不应该由Vin和电阻决定吗?

         2、还有为什么三极管烧毁,难道是功率太大?

         3、或者有什么其他运放电路方法实现LED大电流恒流调光吗?(模拟调光)

Amy Luo:

您好,

所附截图的源文件链接您可以附上吗?我想看下源文件

另外,您使用的LED 规格书您可以附上吗?我想看下LED的相关参数

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Jack:

OK,这是文件OPA+LED_放大应用电路.pdf白灯10w.pdf

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Amy Luo:

Jack 说:       1、是什么原因电流上不去?电流不应该和Vs有关啊,不应该由Vin和电阻决定吗?

输出电流是由下面公式关系来决定的,但是前提条件是VS电源它有输出这个电流的能力,因为输出功率来源于VS,VS没有这个输出能力,那么控制它的输出大小也就无从谈起。

Jack 说:  2、还有为什么三极管烧毁,难道是功率太大?

三极管FZT851最大功率是3W,您是在电流多少的时候烧毁的三极管?比如说在2A,那么此时shunt电阻压降是0.1*2=0.2V,LED在2A压降大概在3.2V,那么其他压降就被三极管承受,即12V-0.2V-3.2V=8.6V,乘以电流2A,三极管功率在17.2W,远远超过其可承受能力,因此瞬间烧毁。

Jack 说:     3、或者有什么其他运放电路方法实现LED大电流恒流调光吗?(模拟调光)

我理解的是,如果使用这个电路的话,首供电电源需要有输出2A电流的能力,然后满足三极管的功率应该就可以了。

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Jack:

首先,非常感谢你的建议。

我更改了30V—5A标准电源,当Vs接3.3V时,电流最大达到了惊人的2.77A,LED电压2.62v,证明确实是电源的关系。但是当电流大于2A时非常烫;

其次,我们想知道:

1、我们想得到接近4A的电流,能继续有办法上升吗?

2、如果可以继续上升,有推荐的降温办法吗?

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Amy Luo:

Jack 说:我更改了30V—5A标准电源,当Vs接3.3V时,电流最大达到了惊人的2.77A,

您是指Vs接的3.3V电源具有5A输出能力吗?

在2.77A电流时,LED压降大概在3.3V,因此您需要使用大于3.3V的VS供电,且Rshunt电阻压降是2.77A*0.1Ω=0.277V,三极管也有对应的压降,因此您需要选择合适的供电电压VS。

LED很烫吗?您所使用LED最大电流是3.3A @25℃,因此需要给LED很好的散热,否则的话在2.77A时就会很烫。另外请注意,此LED的电流不能支持到4A。

不可以继续上升,应该是供电电压太小的缘故,不足以使三极管工作在此电流下(如上LED截图所示,LED流经2.7A电流就需要约3.3V的压降,供电电压3.3V,三极管和Rshunt也有压降,就使得它们达不到合适的工作条件,比如您测得的LED压降2.62V低于LED规格3.3V),流经三极管的电流越大,其CE间的饱和压降越大。如果工作在4A的话,三极管应换更大功率的。

降温办法,我知道的就是加大PCB走线宽度、增加覆铜面积且开窗和使用散热片。

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Jack:

如果更换三极管,那么有推荐吗?

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Jack:

因为后期我们还要使用15W的灯

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Amy Luo:

关于三极管,我这边没有推荐,因为我在TI的产品列表中没有看到三极管分类。这里的三极管应该属于功率级的了,您也可以问下“电源管理”版块的电源工程师。

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Jack:

ok,Thank you very much! 

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Jack:

你好,我换用了功率级三极管,MJE13007,进行了仿真,但是电流调节到900mA就上不去了

功率三极管 MJE13007 数据手册.pdf。

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Amy Luo:

您使用电压信号源产生输入电压,别使用电阻分压的方式,因为这会对R10的计算电阻值产生影响。

另外,电压也不建议使用3.3V,因为在大电流下LED的压降、三极管的饱和压降、采样电阻的压降都会更大,3.3V不足以提供这些器件的压降。

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