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【转】LED电源及其基本驱动电路(2)

工程师
2013-07-31 17:02:39     打赏
  二、交流市电供电的 LED驱动电路 
   1.电容降压型 LED驱动电路 
   图 5 所示为电容降压型 LED 驱动电路(注:图 5 电路绘于上期本版)。图中,C1 为降压电容,R1 为泄放电阻,DI~D5 为桥式整流器,C2、C3 为滤波电容,RVl 用作瞬态过电压保护,R2 为限流电阻。在 220V50Hz 的输入电源下,通过电容 C1 的电流为 I=69C1(C1 单位为μF,I 单位为mA)。若选择 C1为 0.471μF,电流约为 32mA。在此情况下,R1 值可选择 1MΩ。 
   电容降压型 LED驱动电路仅适合于小功率应用,不能提供较大的驱动电流,而且效率很低。其优点是成本低,电路简单。 
   2.变压器降压 LED驱动电路 
   一种采用电源变压器降压的 LED驱动电路如图 6 所示。变压器次边输出为 12Vac,白光 LED的正向压降 VF=3.5V,正向电流 IF=350mA。桥式整流滤波电压为 12Vx2,限流电阻 R1 值为    R1=(12V× 2-3xVF)/IF   =(12V× 2-3×3.5V)/350mA=18.3Ω 
   选择 R1=20Ω。R1 在 350mA 下的功耗为 0.352×20=2.45W,可选择 3W 的电阻。在 R1=20下Ω,通过 LED的电流为: 
   ILED=(12V× 2-3×3.5V)/20Ω=323mA 
   若桥式整流器输入电压波动±10%, 在10.8Vac下的LED电流为238mA, 在13.2Vac下的LED电流则为 429mA,导致 LED电流变化率超过±25%。由此可见,虽然图 6所示的电路比较简单,但电流调整能力很差,并且电源变压器大而笨重,不易于实现电路的小型化和轻量化。 
   图 7 所示为采用线性稳压器 MC7809 的白光 LED 驱动电路,其 AC 输入电压(12Vac)为电源变压器(或电子变压器输出。MC7809的 DC 输出电压为 9V,R1 值为:    R1=(Vout-2×VF)/IF(9V-2x3.5V)/350mA=5.7Ω    R1 消耗的功率为: 

   p=12×R=(0.35A)2×5.7Ω=0.698W 
   MC7809的功耗为:    P=(12V×根号(2)2-9V)×IF=(17-9V)×0.35A=2.8W    采用线性稳压器后,电流调整率达±5%,但功率耗散较大,效率较低。 


   如果采用安森美公司生产的线性电流源 NUD4001 取代线性稳压器,电流调整率可低于 1%,NUD4001 的自身功耗在 350mA下,仅为 0.875W。 
   3.开关型稳压器 
   基于开关电源拓扑结构的离线 LED 驱动电路可以获得 80%左右的高效率,并且能提供恒流和恒压输出,但是电路比较复杂,成本较高,在有些情况下存在 EMI问题。 
   图 8 所示是基于控制器 NCPl012 的回扫(反激)式变换器驱动 5 个白光 LED的电路。 该电路的输出 DC 电压为 17.5V,输出功率为 6.125W,效率接近 80%。NCP1012 的开关频率为 65kHz,提供动态自供电(DSS)、过电压及短路保护和过温度保护,无需变压器提供偏置绕组。由于芯片上集成了功率 MOSFET,使外部元件进一步减少。 

   为满足景观照明、工业照明和建筑照明的需要,近期出现了很多用于驱动 LED 的离线控制器芯片。由于目前手机等便携式设备已趋于饱和,LED的应用将转向景观照明、汽车和大屏幕显示及普通照明领域。离线开关型 LED 驱动电路,将成为今后占主导地位的拓扑结构。LED 太阳能供电系统,将会有一个较大的发展。







关键词: LED     电源     驱动    

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