03.05 手机充电时灯刚开始是红的,充满了就变成绿色的,是什么原理?

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手机刚开始充电时,LED指示灯为红色,充满电后LED指示灯变成绿色,原理很简单,因为这种充电器使用的是如下图所示的红绿双色LED。


▲ 红绿色LED的外形。

这种红绿双色LED有3个引脚,其灯芯上集成了一个红色LED和一个绿色LED,它们的正极或负极为公共极(若LED的正极是公用的,称为共阳极;LED的负极为公用的,称为共阴极)。上图所示为共阴极的红绿色LED,使用这种LED时,将其公共极接地,若红色LED的正极接高电平,发出的光即为红色;将绿色LED的正极接高电平,则为绿色光。

为了更详细的了解这种指示灯的工作原理,下面以一个实际的锂电池充电器为例,介绍一下锂电池充电器里这种指示灯是如何发出红绿两种颜色的。▲ TP4057锂电池充电器电路图。

上图的TP4057为单节锂电池充电专用IC,其充电终止电压为4.2V,充电电流可由其⑥脚外接的电阻R来调整,最大充电电流为600mA。图中的红色和绿色LED为共阳极的红绿色LED。在锂电池未充满电时,TP4057的①脚为低电平,⑤脚为高电平,故红色LED点亮,绿色LED不亮。当锂电池充满电时,TP4057的①脚变为高电平,⑤脚变为低电平,故此时红色LED熄灭,绿色LED点亮。▲ TP4057锂电池充电板。

上图为TP4057构成的单节锂电池充电板。这种充电板上用的就是这种红绿色LED。


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我们在手机充电器、蓄电池充电器等电子设备上经常会看到这种情况,充电时指示灯是红色的,充满电后,指示灯变成绿色的(或者黄色的)。这是因为指示灯使用的是双色指示灯。

要搞清楚为什么充电时指示灯发红光,充满电后,指示灯发绿光。需要从两个方面来说明:首先我们要明白双色发光二极管及其工作原理,其次弄清楚充电管理芯片怎么让双色发光二极管显示不同的颜色。

一、双色发光二极管及其工作原理

一般双色发光二极管有两个引脚或者三个引脚(当然也有4个引脚的)。

1、常见双色发光二极管实物及电路符号

常见的三个引脚的双色发光二极管见下图。

下图是双色发光二极管的图形符号。

顾名思义,双色发光二极管内部有两个二极管,这两个发光二极管的连接方式有两种:共阴极(两个发光二极管的负极连在一起)、共阳极(两个发光二极管的正极连在一起)。个引脚。共阳极或者共阴极双色发光二极管有3个引脚。见图a)。

图b)中,两个二极管的正、负极是反着连接的。即一个二极管的负极连接另一个二极管的正极,而它的正极连接另一个发光二极管的负极。

2、双色发光二极管的工作原理

双色发光二极管是将两种颜色的发光二极管封装在一起制作而成的,常见的有红绿双色发光二极管。

下图所示为3个引脚的双色应用电路,当闭合开关S2时,有电流流过双色发光二极管的绿管,因此双色发光二极管发出绿色光;当闭合开关S2时,电流通过双色发光二极管的内部红管,因而发出红色;若两个开关同时闭合,则电流同时流过两个发光二极管,红、绿光同时亮起,这时我们看到的是混合颜色的光--黄光。

下图所示为两个引脚的双色发光二极管的应用电路。当闭合开关S1时,红色发光二极管正向导通,所以此时发出红色光,当闭合开关S2时,绿色发光二极管正向导通,所以此时发出绿光。

又因为本电路中的电源是交流电,交流电源的极性是周期性变化的,所以本电路中的电流交替流过红色和绿色发光二极管,所以本电路中该双色发光二极管发出的光线是红光和绿光的混合光--黄光。

二、双色LED用于充电器的电路

下图就是一个双色发光二极管应用于充电电路的实例。从图中可以看出,当处于充电状态和充满电状态时,分别会点亮双色二极管中的一个。


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一般充满自停电路中都使用了电压比较电路,作为电压比较器的集成电路LM324,还有用门电路和时基电路做比较器的。设置电池电压为基准电压,充电的电池端电压达到基准电压,电路中的电平翻转,双色发光二极管都是三端,有一个接地的公共端,两个颜色正端,充电电路翻转使双色二极管变色!


与非或非gy


对于手机的充电指示来说:都是用贴片双色LED灯分别点亮表示

1.硬件的比较反馈电路,就如同一个杠杆原理一样,充电电量>90%就把绿色灯压下(红色翘起)去短接点亮,反之就把红色点亮了;

2.软件的实现,手机系统有电源管理部门,分工去读取电压,计算电量,指挥手下去合上(或断开)点亮绿色(或红色)的LED灯。


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