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小功率LED驱动电路设计方案

2022-02-11 10:13分类:电子元器件 阅读:

 

  前言

  因为小输出功率白光LED 质优价廉,热值小,特效高特性,被大区域的运用到一般照明灯具,景观亮化,因而小输出功率LED led驱动器的制定和功能上的提升也就拥有急切的要求。LED 照明灯具一般 选用电压供电系统,因为LED 工作标准电压低,电流量小等特性,用电压推动LED 要处理降血压和整流器难题,还需要有非常高的高效率,较小的容积和较成本低。LED 是电流量控制器件,其色度与正方向电流量正相关,为了更好地确保LED 发亮高效率匀称、LED 推动源应是恒电流量輸出。因而设计方案高效率简易,质优价廉的LED 推动源变成 当今一个科学研究网络热点。

  明确提出一种根据恒流二极管的电容器降血压式小输出功率LED 光耦电路方案设计,由沟通交流电压供电系统,輸出低电压恒流电源,只需调节线路中一部分元器件主要参数就可以恒流电源推动不一样输出功率LED 前灯。这类方案设计在传统式电容器降血压光耦电路基本上引进了恒流二极管,确保了推动源低电压恒流电源輸出。负荷小输出功率LED 选用交叉式列阵方法联接,减少了灭灯率。

  1 LED 接口方式

  在设计方案LED 照明灯具系统软件时,必须考量采用怎样的LED 控制器,及其LED 的接口方式,仅有有效的配对设计方案,才可以确保LED 一切正常工作中。小输出功率白光LED 的顺向工作电压范畴一般为2.8~4 V,工作中电流量为15~20 mA。一般照明的LED 灯一般是好几个那样的小输出功率LED 根据串联和并联方法组成在一起的,这种LED 一般 必须 配对以造成匀称的色度。此外还必须 运用科学合理的形式将这种LED 联接在一起,不可以由于在其中一颗LED LED灯珠毁坏而致使全部LED 前灯不可以工作中。

  将好几个同样型号的LED 串连在一起,穿过每一个LED 的工作电流相同。LED 一致性较弱时,尽管不一样LED LED灯珠正方向工作电压不一样,但穿过每一个LED 的工作电流相同,每一个LED LED灯珠的色度可能一致。LED 串连联接推动源输出电压规定很大,电流量务必稳定在20 mA 下列。当这其中一个LED 由于质量欠佳短路后,可能致使全部LED 前灯没亮,这对LED LED灯珠的质量和焊接方法规定较高。

  好几个LED LED灯珠所有串联,必须 控制器輸出很大的电流量,输出电压在3 V 上下。串联接口方式能够防止一个LED 烧毁后全部前灯灭掉这一比较严重缺点。因为LED 亮度单位与工作中电流量正相关关联,LED LED灯珠中间主要参数存有一定差别,穿过每一个LED灯珠的电流量不一致,立即造成 LED 发光泽度不匀称。选用恒流电源方法推动串联LED 时,LED LED灯珠应尽可能多的串联,避免由于在其中几个LED 烧毁,导致穿过别的LED 的电流量提升而烧毁。

  为了更好地提升稳定性、发亮匀称性,明确提出了交叉式列阵接口方式,图1 为LED 交叉式列阵接口方式图。

  

LED 灯珠交叉阵列连接方式图

  从图上能够看到当在其中某些LED 短路故障或短路,也不会造成全部前灯灭掉。这类交叉式列阵接口方式具备路线简易,色度平稳,稳定性高,对推动规定较劣等特性。

  2 小输出功率LED 光耦电路设计方案

  2.1 电容器降压电路

  LED 选用沟通交流电压送电时,务必历经AC/DC及其DC/DC 变换将高电压的交流电源转化为低电压直流电源,现阶段降压电路关键有工频变压器线形降压电路,高频率电路,根据IC 的降压电路,电容器降压电路等几种。充分考虑led驱动器的大小与成本费,文中选用电容传感器降压电路。图2 为电容器降压电路:

  

电容降压电路

  图2 中无旋光性降血压电容器C1 的放电电流量为IC=2πfCU0 (U0 为交流电流,f 为沟通交流頻率),降血压电容器C1 向负荷给予的电流量I0 事实上便是穿过C1的放电电流量IC。当负荷电流量低于的放电电流量时 ,不必要的电流量便会穿过耦合电容C2。若U0=220 V,f=50 Hz 则IC=69C(IC 的公司为mA,C 的公司为μF)。为了更好地可以确保降血压电容器可以信赖工作中,其抗压值应超过2 倍电压工作电压,因而降血压电容器宜采用抗压值630 V 的独石电容。R1 为1 MΩ 充放电电阻器,当电源电路关闭电源C1 根据R1 迅速充放电,D1—D4 为IN4007构成的全波整流桥。为了更好地得到不错的过滤实际效果,挑选的耦合电容的容积应达到RLC=(3~5)T/2(RL 为负载电阻,T 为0.02 s),抗压值应超过1.1 2 U0(U0为电容器降压电路输出电压)。正常情况下,电容器值取的越大,输出电压越光滑其谐波失真值越小。可是伴随着电容器容积的扩大,一般其大小也随着扩大,在考虑到线路板总面积的情形下,应尽可能挑选容量的耦合电容。

  2.2 电压供电系统的小输出功率LED 光耦电路

  根据恒流二极管的电压供电系统小输出功率LED 光耦电路如图所示3 所显示:

  

基于恒流二极管的小功率LED 驱动电路

  图上D5,D6 为恒流二极管,本设计方案使用的恒流二极管为贵州省博越企业的2DHL 系列产品。2DHL 系列产品恒电流量二极管是一种光伏材料制作的基本电子元器件。

  正方向恒电流量通断,反方向截至。輸出的恒电流量大,高精度,运行工作电压低。元器件按旋光性连接电源电路控制回路中,就可以做到恒流电源的实际效果,运用简易,完成了电路理论和电路原理中的二端直流电源。因为輸出电流量大,能够同时推动负荷,完成恒定电流开关电源。在LED、半导体材料激光发生器、及其必须 恒输出功率供电系统推动的场所有广泛运用。具备起始工作电压低(3~3.5 V),恒流电源工作电压覆盖面广(25~100 V),响应速度快(tr < 50 ns tf <70 ns),负温度系数等优质特点。为了更好地给予更高电流量能够将好几个恒流二极管串联应用,串联之后輸出电流量为每个恒流二极管允差电流量之和。因为恒流二极管工作标准电压范畴增加,因而即便 负荷LED 短路故障也不会造成全部光耦电路损坏,具备较强的电源电路维护作用。

  小输出功率LED 正方向工作电压2.8~3.2 V,较大运行电流量为20 mA。LED 色度L 与正方向电流量IF 正相关:

  mL = KI F (K 为比例系数)[6],工作中电流量越大光泽度越大,但因为LED 也具备色度和饱特点,因此 LED 正方向工作电压应低于其标电流量。小输出功率LED电流量达15 mA 之后,色度以到达饱和状态,假如再次扩大电流量不但不容易提升色度,还会继续使LED 的PN 溫度快速上升造成 光损。

  

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