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

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
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。 
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