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充電功能和LED同時(shí)工作：電池由電容代替，容量為1F、初始值為4V；充電電源由恒流源代替，電流1A。

圖1.14 充電電路仿真分析——去掉二極管D2

充電時(shí)LED能正常工作，測(cè)試波形如下圖所示，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充電，只是充電電流源Ic的電流值比較大。

圖1.15 上圖紅色為LED電流波形、下圖藍(lán)色為電池電壓波形

2.1 LED充電電路完整功能測(cè)試

LED充電燈完整電路如下圖所示：市電220VAC通過電容和整流橋?qū)﹄姵谺at進(jìn)行充電，電阻R2和DL為充電指示燈；SW1為LED啟動(dòng)開關(guān)，R3為限流電阻。

表1.2 LED充電燈完整電路仿真元件表

圖1.16 實(shí)際LED圖紙仿真電路

圖1.17 LED模型

測(cè)試波形如下圖所示：紅色為LED電流波形、約為108mA、保持恒定，藍(lán)色為電池電壓波形、通過220VAC進(jìn)行充電；由于220VAC為電池充電達(dá)到穩(wěn)態(tài)需要一定時(shí)間，而仿真時(shí)間比較短—毫秒級(jí)別，所以LED電流和電壓仿真波形均有微小增大趨勢(shì)，當(dāng)仿真時(shí)間足夠長—秒級(jí)別時(shí)二者將達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

圖1.18 LED電流和電池電壓波形

2.2 電路性能改進(jìn)

改進(jìn)型電路分析：增加基極電阻R8、Q3由三極管更換成達(dá)靈頓管、電阻R6阻值由220歐姆增大為1k，修改后Q1的工作狀態(tài)更加柔和、不易損壞，電阻R6損耗降低，Q3更換成達(dá)靈頓管之后可以提供更大功率。

圖1.19 改進(jìn)型電路

仿真測(cè)試波形如下圖所示：上面紅色為LED電流波形，可以輸出更大電流，從而輸出更大功率；下面藍(lán)色為電池電壓波形，電壓低于越3.9V時(shí)LED關(guān)斷；增加電阻R8并未影響電路正常工作，但是可以保護(hù)Q1基極免受沖擊。

圖1.20 仿真測(cè)試波形

改進(jìn)型完整電路仿真分析：包括充電電路、LED控制電路以及LED模型，具體如下圖所示。

（a）改進(jìn)型整體電路

（b）充電電路

（c）LED控制電路

（d）開關(guān)模型

（e）LED模型

圖1.21 改進(jìn)型整體電路

改進(jìn)型電路測(cè)試波形如下圖所示：最上面綠色為LED電流波形，中間紅色為電池電壓波形，下面藍(lán)色為充電電流波形；充電時(shí)LED不能正常工作，只是在開始時(shí)閃亮幾下，然后保持關(guān)斷。

圖1.22 改進(jìn)型電路測(cè)試波形

不充電時(shí)測(cè)試電路與波形數(shù)據(jù)分別如下圖所示：最上面綠色為LED電流波形，中間紅色為電池電壓波形，下面藍(lán)色為充電電流波形；不充電時(shí)LED正常工作，電池電壓下降。

圖1.23 不充電時(shí)LED正常工作測(cè)試電路

圖1.24 不充電時(shí)測(cè)試波形