高效的LED车内照明设备的实现方法

与电阻相比，利用JFET的恒流区产生恒定电流能获得更好的效果。针对单一偏置电流制造出的LED所拥有的导通电压服从正态分布，在电源电压为13.5 V时，为了使输出的电流保持在30mA，必须要解决由LED导通电压的偏差所带来的压降问题。此时如果想按照图１电路正常使用LED，那恐怕需要安插大量电阻来补偿电路中不同LED的不同正向电压。看起来购买能覆盖所有导通电压范围的LED(按照不同的导通电压分类)有助于降低成本，但具有讽刺意义的是，这迫使用户要储存同等数量具有不同阻值的电阻。作为替代，如果使用图5C中所示电路，恒流源或JFET将能够忽略LED的导通电压，从而直接提供某一特定值的稳定电流。

图6中所示的第三个区域是图4区域中电压达到40V之前的延续。在偏置情况下，在供电电压从6V升至40V期间，由于元器件内沟道的电场作用使得JFET电流曲线呈现出折回形态。在沟道电场作用下，载流子被赶出沟道，此方式可有效减小JFET上的电流与功率损耗。这种自保护功能使得JFET在遇到极大的电压时也能正常为LED偏置提供恒流驱动。



到目前为止我们认为最坏的情况是持续供应18V电压，然而双倍电池供电电压的情况也是存在的。车辆发电机/交流发电机甩负载时会产生大规模感应瞬变现象，这种现象会持续数百毫秒，而且有时供电电压会在一分钟内上升至26 V，有时会达到40V或更高。因此我们需要一个车辆负载保护方案。

图7所示为40V以下BSR58的计算功率与它的理想恒流源功率，显示出JFET电路的节电能力。30V压降下190Ω电阻功率为4.7W，I_led为156mA。此类电流带来功率耗损过度并会缩短LED使用寿命。


使用JFET来为LED偏置提供电流已经获得广泛认同，如果有一个简单的方法能够调整Idss值的大小那就更好了。图8a中电路就是通过并联3个30mA JFET产生90mA LED偏置电流的。图8b中，将JFET与一个2.7 kΩ电阻并联，使之通过微调Idss电流，在最大20V电压下也能提供一个相当平稳的恒定电流。图8c所示JFET与一个200Ω电阻串联，这个电阻的作用是减小Vgs电压，以此达到减小Idss电流的目的。


我们已经看到，在许多汽车LED应用中通过使用电阻偏置电路配以BSR58 JFET恒流源，为我们带来很大方便。这种恒流源无论在低、中、高线路电压下都能胜任。此外，我们可以通过增加电阻或附加并联的JFET很容易地调整JFET供电电流大小。然而通过JFET使LED偏置所带来的最大优势是，我们可以忽略为补偿每个LED固有的导通电压差异所必需的大范围电阻阻值。