03.05 手機充電時燈剛開始是紅的,充滿了就變成綠色的,是什麼原理?

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手機剛開始充電時,LED指示燈為紅色,充滿電後LED指示燈變成綠色,原理很簡單,因為這種充電器使用的是如下圖所示的紅綠雙色LED。


▲ 紅綠色LED的外形。

這種紅綠雙色LED有3個引腳,其燈芯上集成了一個紅色LED和一個綠色LED,它們的正極或負極為公共極(若LED的正極是公用的,稱為共陽極;LED的負極為公用的,稱為共陰極)。上圖所示為共陰極的紅綠色LED,使用這種LED時,將其公共極接地,若紅色LED的正極接高電平,發出的光即為紅色;將綠色LED的正極接高電平,則為綠色光。

為了更詳細的瞭解這種指示燈的工作原理,下面以一個實際的鋰電池充電器為例,介紹一下鋰電池充電器裡這種指示燈是如何發出紅綠兩種顏色的。▲ TP4057鋰電池充電器電路圖。

上圖的TP4057為單節鋰電池充電專用IC,其充電終止電壓為4.2V,充電電流可由其⑥腳外接的電阻R來調整,最大充電電流為600mA。圖中的紅色和綠色LED為共陽極的紅綠色LED。在鋰電池未充滿電時,TP4057的①腳為低電平,⑤腳為高電平,故紅色LED點亮,綠色LED不亮。當鋰電池充滿電時,TP4057的①腳變為高電平,⑤腳變為低電平,故此時紅色LED熄滅,綠色LED點亮。▲ TP4057鋰電池充電板。

上圖為TP4057構成的單節鋰電池充電板。這種充電板上用的就是這種紅綠色LED。


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我們在手機充電器、蓄電池充電器等電子設備上經常會看到這種情況,充電時指示燈是紅色的,充滿電後,指示燈變成綠色的(或者黃色的)。這是因為指示燈使用的是雙色指示燈。

要搞清楚為什麼充電時指示燈發紅光,充滿電後,指示燈發綠光。需要從兩個方面來說明:首先我們要明白雙色發光二極管及其工作原理,其次弄清楚充電管理芯片怎麼讓雙色發光二極管顯示不同的顏色。

一、雙色發光二極管及其工作原理

一般雙色發光二極管有兩個引腳或者三個引腳(當然也有4個引腳的)。

1、常見雙色發光二極管實物及電路符號

常見的三個引腳的雙色發光二極管見下圖。

下圖是雙色發光二極管的圖形符號。

顧名思義,雙色發光二極管內部有兩個二極管,這兩個發光二極管的連接方式有兩種:共陰極(兩個發光二極管的負極連在一起)、共陽極(兩個發光二極管的正極連在一起)。個引腳。共陽極或者共陰極雙色發光二極管有3個引腳。見圖a)。

圖b)中,兩個二極管的正、負極是反著連接的。即一個二極管的負極連接另一個二極管的正極,而它的正極連接另一個發光二極管的負極。

2、雙色發光二極管的工作原理

雙色發光二極管是將兩種顏色的發光二極管封裝在一起製作而成的,常見的有紅綠雙色發光二極管。

下圖所示為3個引腳的雙色應用電路,當閉合開關S2時,有電流流過雙色發光二極管的綠管,因此雙色發光二極管發出綠色光;當閉合開關S2時,電流通過雙色發光二極管的內部紅管,因而發出紅色;若兩個開關同時閉合,則電流同時流過兩個發光二極管,紅、綠光同時亮起,這時我們看到的是混合顏色的光--黃光。

下圖所示為兩個引腳的雙色發光二極管的應用電路。當閉合開關S1時,紅色發光二極管正向導通,所以此時發出紅色光,當閉合開關S2時,綠色發光二極管正向導通,所以此時發出綠光。

又因為本電路中的電源是交流電,交流電源的極性是週期性變化的,所以本電路中的電流交替流過紅色和綠色發光二極管,所以本電路中該雙色發光二極管發出的光線是紅光和綠光的混合光--黃光。

二、雙色LED用於充電器的電路

下圖就是一個雙色發光二極管應用於充電電路的實例。從圖中可以看出,當處於充電狀態和充滿電狀態時,分別會點亮雙色二極管中的一個。


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一般充滿自停電路中都使用了電壓比較電路,作為電壓比較器的集成電路LM324,還有用門電路和時基電路做比較器的。設置電池電壓為基準電壓,充電的電池端電壓達到基準電壓,電路中的電平翻轉,雙色發光二極管都是三端,有一個接地的公共端,兩個顏色正端,充電電路翻轉使雙色二極管變色!


與非或非gy


對於手機的充電指示來說:都是用貼片雙色LED燈分別點亮表示

1.硬件的比較反饋電路,就如同一個槓桿原理一樣,充電電量>90%就把綠色燈壓下(紅色翹起)去短接點亮,反之就把紅色點亮了;

2.軟件的實現,手機系統有電源管理部門,分工去讀取電壓,計算電量,指揮手下去合上(或斷開)點亮綠色(或紅色)的LED燈。


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