进化版LED串离线驱动器介绍

2013-12-16 18:59:11来源: 互联网

对于LED驱动来说,恒流法要优于恒压法。在本文提出的电路中,常用于LED的恒压稳压器被换成一个恒流源。另外,一个起动限流器用于抑制大的浪涌电流,而电压斩波器则可以用于宽达96VRMS~260VRMS的交流输入电压范围。

  本文的概念来源于2011年登载的两篇设计实例( 参考文献1与参考文献2),经过改进,以低成本改善了功率效率。图1和图2中的电路都有着相同的无电感斩波器,以及有争议的功率效率问题。为提高功率效率,应遵循以下两个原则:斩波器电阻的热耗应尽量小; 斩波器应在适当的阈值电压VTH时做切换。另外,VTH应尽量接近于LED串的工作电压。这种方法尽可能地减少了恒流稳压器(CCR)的功耗,同时能维持一个恒定的LED电流。

  LED串离线驱动器

  图3电路是遵循以上原则的一个实例,功率效率约为85%.稳压器IC1和R5构成一个20mA的CCR.LED串中包含足够数量的LED,在20mA时需要120 V .R6上的电压提供了一种间接测量LED电流的方法。

  经改进的LED串离线驱动器

  VTH是全波整流器桥的输出电压,经R1到R3的分压,超过D5的68V偏压,使Q 1导通,Q 2关断。Q 2导通时, C 1快速充电到VTH, 然后通过LED串缓慢放电,直到交流线的下一个半周期。

  在C1放电结束时,VTH不得低于维持 LED工作所需要的120V电压,也不能超过最低交流电平VRMS的1.414倍。当LED需要120V电压时,还要加上IC1所需要的3V输入-输出压差,再加上R5的1.25V电压,于是最低C1电压将是124.25V.为简化起见,本图取整到125V.

  如图4所示,在一个10 ms的50 Hz半周期内,C 1放电时间远远长于充电时间。在此期间,C 1两端的峰峰值大约为20 mA×10 ms / 22 μF =9.09 V 。于是,UC1-MAX= 125 V +9.09 V=134 .09 V.简单起见该值取整为135 V.这个值就是VTH,任何大于该值的电压都会使Q 1导通,而由Q2斩断。

  

  当Q 1 导通时, 图3 中R 4 在260VRMS输入时的功耗小于20mW,而R 1- R 2- R 3- D 5分压器功耗小于100mW.与LED的2.4W功耗相比,这个结果几乎可忽略不计。这些电阻值较大,因此功耗也低。R3用于精确调节VTH,以配合 LED串上的实际压降。

  电路中有一个起动限流器,用于限制通过C1和Q2的浪涌电流,浪涌电流的出现是在刚达到VTH前的周期,正好加上了交流电时。限流电阻会降低每个周期的效率,而R9只将上电浪涌限制在1.35A,直至C2充电到足以导通Q3时为止。

  当交流输入增加时,斩波器的功耗略有上升, 而功率效率则稍有下降,如表1所示。

  

  这个改进的电路可以工作在96 V ~260 Vac ( 50 Hz ) 。对较大的LED电流,建议提高C1的容量,降低电阻R5阻值。如果LED工作电压不同,则应重新计算一些参数,计算方法同上。LED工作电压越低,交流输入电压也可以越低。本设计实例亦可适用于60Hz交流电。

  作者注:

  1. 采用大电流通孔电阻,或几只串联的表面安装电阻,要能承受的电压至少为400V.考虑短路时的安全问题,建议使用一根熔丝。

  2. 新手实验的安全警告:本电路中有可致死电压,测试与使用期间要特别小心。可能的话,用一个隔离变压器,使电路的交流输入悬浮于大地,不要对示波器机壳悬浮。示波器地没有隔离,因此不能与电路相连接。

  3. 在加有交流电压时不要按下按键。为保证维护时的安全,按键使C1通过R10到D8完全放电。

关键字:进化版  LED  串离线  驱动器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1216/article_21842.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
进化版
LED
串离线
驱动器

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved