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` 上图是我设计的一个简单闪光灯电路，期望实现功能是，Signal端接收一个约1ms的高电平信号，使Nmos导通，然后通过钽电容的储电，瞬间输出大电流给到三串两并的紫外LED灯组，完成一次长达1ms的闪光，并且要求这1ms闪光均为最高亮度。 现在我遇到的疑惑是： 1、这个电路是否需要在①处增加一个二极管，防止断电时，电容的储电反向烧坏升压芯片和其他电路？ 2、如何计算电容值，以确保1ms内，LED灯组可以持续输出最高亮度？（即两端电压高于9.9v，主路电流大于1.4A） 3、如果该设计要求每秒闪光30次，如何计算电容的充电时长是否远小于放电时长？（所用锂电池放电最高1A，升压后输出电流未知） 希望大家能解我疑惑，十分感谢。 ` 
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2个回答
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1、不需要添加二极管的，本来D3就可以防止电容电压反向倒灌到DC-DC升压芯片了，电容也可以通过R14 R15泄放能量
2、按照你的这个要求和电路设计来看，考虑R13和Q2导通电阻压降，预留个11V的电压吧，现在就变成了为了保证最大亮度放电期间电压压降小于1V，可以根据公式i=C*du/dt这个公式来计算，则理论值电容为C=i*dt/du=1.4mF，考虑一定的裕量设计大约需要>2mF的电容来保证 3、按照你这个每秒闪光30次来看电池的输出能量是足够的，按照你这个时间来划分，可以按照充电32ms放电1ms的间隔来设计电路，电容的充放电的时间的话就根据公式来计算就可以，电容充电公式是C=V0 +（V1-V0）× [1-e(-t/RC)]，V0为初始电压，V1为充满电压设为12V，放电公式是VC=U0*e^(-t/RC),U0为初始电压，通过此来进行充电和放电电阻的设计，同时需要考虑电容本身的ESR值进行设计
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2 条评论
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本帖最后由 lm12041204a 于 2020-8-20 11:43 编辑
基于电容器的容量和体积方面的因素，可以考虑使用超级电容（法拉电容）； 市售的超级电容 5.5V 0.07F-5F 的价格和体积是可以接受的，还可省去DC-DC升压电路。串连的LED数量需要减少。由于超级电容功率密度、电流密度较大，可以增大LED并联数量，只是各支路LED的亮度可能会不均匀，具体看使用需求； 充电电路需要限制一下充电电流； 3.7V电源（如各类锂电池等），最好加上保护板，或者直接使用充放保护一体的模块。 |
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2020-8-20 11:28:21
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