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怎样规划LED线性恒流驱动电路

LED是冷光源,工作电压低、光效高,被认为是21世纪照明的新光源。然而,目前LED照明设备投有得到普及应用的关键问题有两个,一是价格偏高;二是控制电路不稳定导致LED寿命大大降低。据统计,目前LED白

LED是冷光源,作业电压低、光效高,被认为是21世纪照明的新光源。但是,现在LED照明设备投有得到遍及运用的关键问题有两个,一是价格偏高;二是操控电路不安稳导致LED寿数大大下降。据统计,现在LED白光照明灯具出现的失效毛病,70%左右是电源问题,20%左右是线路和结构问题,只要不到10%是LED单管的自身质量问题,所以电源办理计划的挑选关于节能而言也无足轻重,这就要求在驱动电路规划中挑选最合适的AC-DC驱动器。因而牢靠、低成本的操控电路是LED照明推行遍及的条件。

  由LED的电学特性可知,LED的均匀正向电流跟着正向电压的增大出现大幅度的线性添加,LED在正导游通后其正向电压的细微改变将引起LED电流的很大改变,且电流对LED结温影响很大,过大的电流很简略导致LED灯珠结温升高而损坏。此外,由LED的光学特性可知跟着正向电流的添加,LED光通量随之增大,即亮度添加。因而为了坚持LED发光亮度的安稳,就要确保LED正向电流的安稳。因而规划合理的驱动电源关于LED照明灯具就显得十分重要。

  本文提出了一种LED线性恒流驱动电路,该电路具有成本低、结构简略、效率高、体积小等特色,很适合做室内照明LED灯具(如LED日光灯)的驱动电源。

  1 LED线性恒流驱动电路

  LED灯在运用时需求多颗灯珠串联或许并联起来才干作业,选用并联方法驱动多只LED尽管所需的电压较低,但因为每只LED的正向压降不同,使得每只LED的亮度不同,除非选用独自的调理的方法来确保每只LED有相同的亮度。所以并联方法要确保亮度均匀共同,完成起来比较复杂。而选用串联方法能够确保流过每只LED的电流相同,亮度共同,是现在常用的结构。

  当选用串联型的驱动方法时,假如其间一个或几个LED产生毛病而断路(短路对电路影响较小可疏忽),会使电路产生断路而不能正常作业。为了防止此缺点,可在每个LED两头反向并联一个稳压管(如图l所示),当某个LED灯珠产生断路时,其并联的稳压管投人作业,确保了串联灯珠电流不变。要注意的是,稳压管的稳压值要比LED的导通电压要高,不然并联的稳压管会分流掉一部分电流而使LED将变暗甚至不亮。

  LED串联驱动电路

  图1 LED串联驱动电路

  本文选用串联驱动方法,其LED线性恒流操控电路如图2所示。

   LED线性恒流操控电路

  图2 LED线性恒流操控电路

  图中,Vz1、Vz2、VQ1、VQ2、R1、R2构成线性恒流源,它确保了流过每只白光LED的电流相同,得到均匀的亮度。LED驱动电源选用市电直接整流滤波,得到操控LED的直流作业电压,无需升压或降压处理,故电源驱动电路简练,且电源效率高。所运用的LED是高亮度的白光LED(作业电压规模为:3.0~3.2V),使用94个LED灯珠组成LED日光灯。

  下面,进行线性恒流源电路的作业原理剖析,电路选用互补型两头恒流源结构,如图3所示。

  互补型两头恒流源电路

  图3 互补型两头恒流源电路

  晶体管VQ1,稳压管Vz1和R1构成一个恒流源,此恒流源给稳压管Z2供给安稳的作业电流,而晶体管VQ2,稳压管Vz2和R2构成另一个恒流源共给稳压管Vz1安稳的作业电流。因为两个恒流源相互安稳对方的稳压管作业点,使安稳电压Vz1和Vz2以及流过该恒流单元的总电流均不再改变,因而能够确保流过LED的作业电流的安稳。

  图中各电流与电压之间联系如下:

  

  流经LED的作业总电流,ILED为:

  

  咱们选用的LED灯珠是0.06 W的LED,作业电流为20mA,为了规划便利,选用的电路%&&&&&%是彻底对称的,参数分别为:

  

  将以上参数代入式(1)可得:

  

  恒流源电路供给作业电流为20mA,满意所用灯珠要求。

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