3只LED循環(huán)燈電路

一款簡單的3只LED循環(huán)燈電路，3只LED輪流循環(huán)發(fā)亮，可以模擬流動彩燈，閃爍起來更具動感。

電路的元器件有發(fā)光二極管、三極管、電阻和電容，以及5好電池。電源接通時(shí)，3只三極管會爭先導(dǎo)通，但由于元器件存在差異，只會有1只三極管最先導(dǎo)通。這里假設(shè)V1最先導(dǎo)通，則LED1點(diǎn)亮。由于V1導(dǎo)通，其集電極電壓下降使得電容C2的左端下降，接近0V。由于電容兩端的電壓不能突變，因此這時(shí)V2的基極也被拉到近似OV，V2截止，故接在集電極的LED2熄滅。此時(shí)V2的高電平通過電容C3使V3基極電壓升高，V3也將迅速導(dǎo)通，LED3點(diǎn)亮。因此在這段時(shí)間里，V1、V3的集電極均為低電壓，LED1、LED3被點(diǎn)亮，LED2熄滅。但隨著電源通過電阻R3對C2的充電，V2的基極電壓逐漸升高，當(dāng)超過0.7V時(shí)，V2由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，集電極電壓下降，LED2點(diǎn)亮。與此同時(shí)，V2集電極下降的電壓通過電容C3使V3的基極電壓也降低，V3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，其集電極電壓升高，LED3熄滅。接下來，電路按照上面敘述的過程循環(huán)，3只LED便會被輪流點(diǎn)亮，循環(huán)閃爍發(fā)光，達(dá)到流動顯示的效果。

3組12LED循環(huán)燈電路圖

本電路是由3只三極管組成的循環(huán)驅(qū)動電路。每當(dāng)電源接通時(shí)，3只三極管會爭先導(dǎo)通，但由于元器件存在差異，只會有1只三極管最先導(dǎo)通。這里假設(shè)V1最先導(dǎo)通，則V1集電極電壓下降，使得電容C2的左端下降，接近0V。由于電容兩端的電壓不能突變，因此此時(shí)V2的基極也被拉到近似0V，V2截止，V2的集電極為高電壓，故接在它上面的發(fā)光二極管LED5-LED8被點(diǎn)亮。此時(shí)V2的高電壓通過電容C3使V3基極電壓升高，V3也將迅速導(dǎo)通，因此在這段時(shí)間里，V1、V3的集電極均為低電壓，因此只有LED5-LED8被點(diǎn)亮，LED1-LED4、LED9-LED12熄滅。但隨著電源通過電阻R3對C2的充電，V2的基極電壓逐漸升高，當(dāng)超過0.7V時(shí)，V2由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，集電極電壓下降，LED5-LED8熄滅。與此同時(shí)，V2的集電極下降的電壓通過電容C3使V3的基極電壓也降低，V3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，V3 的集電極電壓升高，LED9-LED12被點(diǎn)亮。接下來，電路按照上面敘述的過程循環(huán)，3組12只發(fā)光二極管便會被輪流點(diǎn)亮，這些LED被均勻的排列呈一個(gè)圓形，不斷的循環(huán)發(fā)光，達(dá)到流動的效果。改變電容C1、C2、C3的容量可以改變循環(huán)速度，容量越小，循環(huán)速度越快。電源使用2節(jié)5號干電池即可。

LED循環(huán)燈電路分析

在這個(gè)電路圖中，三個(gè)三極管組成了各自獨(dú)立的偏置電路，三個(gè)放大電路通過三個(gè)電容C1、C2、C3互相耦合。

若某個(gè)三極管飽和導(dǎo)通，則其ce極相當(dāng)于短路，即Uce≈0（分析電路時(shí)，可以將其視為0），則并聯(lián)在其ce端的LED熄滅；

若上述三極管截止，則其ce端相當(dāng)于斷路，電壓升高Uce≈Ec（分析時(shí)，將其視為斷路，電壓Ec），則并聯(lián)在其ce端的led發(fā)光。

如果沒有電容的摻和，也就是去掉耦合電容，三個(gè)三極管均處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，三個(gè)led均因?yàn)槎搪范?，但是加入電容之后，這種穩(wěn)定的狀態(tài)發(fā)生了改變，三個(gè)三極管交替導(dǎo)通、截止，隨之三個(gè)ed燈交替熄滅、發(fā)光，于是形成了漂亮的循環(huán)燈，在這個(gè)過程中電容的上述三個(gè)性質(zhì)起到了決定性的作用。

分析如下：

1.當(dāng)電路接通瞬間，假設(shè)三極管Q1的放大系數(shù)最大，那么其優(yōu)先飽和導(dǎo)通，LED1因此熄滅，Q1的集電極電位≈0v，電源Ec=5v通過集電極負(fù)載電阻R3對電容C2進(jìn)行充電，接通瞬間，C2相當(dāng)于短路，也就是Q2的基極電位≈0v，那么Q2處于就處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極電位Uc≈5v，led2燈馬上發(fā)亮；由于Q2集電極電位是高電位，則C3接通時(shí)相當(dāng)于短路，Q3基極電位Ub也是高電位，Q3馬上導(dǎo)通，LED3就熄滅；

可見電路在接通的瞬間三個(gè)三極管的狀態(tài)如下：Q1導(dǎo)通、Q2截止、Q3導(dǎo)通，則LED1、LED3熄滅，LED2發(fā)亮；如下圖紅色箭頭表示充電電流方向。

接通瞬間三極管、led狀態(tài)圖

2.張Q1導(dǎo)通期間電容C2繼續(xù)被充電，充電電壓極性左負(fù)右正，充電電壓逐步升高，右正電壓達(dá)到了三極管Q2的導(dǎo)通條件≥0.7v，Q2馬上飽和導(dǎo)通。LED2馬上熄滅，而電容C3在三極管Q2截止期間被充電，極性左正右負(fù)，在Q2導(dǎo)通后，構(gòu)成了放電通道，它通過Q2放電，這時(shí)C3就相當(dāng)于一個(gè)電源，且其極性左正右負(fù)，相當(dāng)于并聯(lián)在Q3發(fā)射極的一個(gè)負(fù)電源，拉低了Q3的基極電位，Q3馬上截止，LED3馬上發(fā)亮。Q3截止前，電容C3被電源通過R1充電，極性左負(fù)右正，當(dāng)Q3截止后，其集電極高電位對電容C3反充電，使Q1繼續(xù)導(dǎo)通，LED1繼續(xù)保持熄滅狀態(tài)；

在這個(gè)過程中，三個(gè)三極管的狀態(tài)如下：Q1導(dǎo)通、Q2導(dǎo)通、Q3截止，則LED1、LED2熄滅，LED3發(fā)亮

Q3截止期間，電源+5v通過R6對電容C1充電，不僅抵消了其原有的充電電壓，還繼續(xù)對其反充電，當(dāng)充電達(dá)到最大值時(shí)，電容C1極性左正右負(fù)，Q1的基極電位被拉低，Q1馬上截止，LED1馬上發(fā)亮，相應(yīng)Q2繼續(xù)導(dǎo)通，LED2熄滅；電容C3充電極性為左負(fù)右正，維持Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，LED3熄滅。原理同上。

在這個(gè)過程中，三個(gè)三極管的狀態(tài)如下：Q1截止、Q2導(dǎo)通、Q3導(dǎo)通，則LED3、LED2熄滅，LED1發(fā)亮.

根據(jù)上述分析，三個(gè)三極管總是一個(gè)截止，兩個(gè)導(dǎo)通，led一個(gè)發(fā)亮，兩個(gè)截止；led燈循環(huán)快慢取決于電容的充放電時(shí)間，改變電容就改變了循環(huán)時(shí)間。這種電路中實(shí)踐當(dāng)中應(yīng)用非常廣泛，原理和上面的一樣。