led的电池供电方案电路实解
在电池供电的照明领域里,如车船照明灯、信号灯、应急灯、头灯、手电及太阳能街灯,led己成功地替代了白炽灯、荧光灯、氙灯,它的驱动电路多采用led专用恒流集成电路,因厂商的专用设计,给研发制作多样化的led灯带来了局限,我们选用三端稳压集成电路与wmzd的组合,给研发制作led灯扩展了空间,节约了成本。
一、led车船照明灯、应 急 灯、太阳能路灯
图11是led车船照明灯、应急灯的基本电路。
图11
采用24v充电电池,lm317三端可调稳压集成块,a30单元电路12路并联(共用30ma高亮led60颗),制成后的led灯亮度接近15w荧光灯。计算5a30单元电路的工作电压u=3v+3.3v×5=19.5v,调正r2阻值,将lm317输出电压调到19.5v后,将led接入,此时总电流应在350~360ma(30ma×12),因led的电压值差异,电流若偏离较大,再微调r2将总电流调到360ma内,r2调正完毕防上变动,需用相同值的固定电阻替。.lm317最大输出电流1.5a,不带散热板时耗散功率2w,带200×200×4mm散热板可达15w,lm317是压降型稳压块,所以输入与输出的压差尽量要小,功耗不能大于额定值,计算图八电路的功耗,假设24v电池充电后最大值28v,lm317输出电压最小值18v,压差10v,总电流0.36a,则功耗=10v×0.36a=3.6w,大于lm317不带散热板的功耗2w,此时应考虑安装散热器。lm317内部有过热、过流保护,安全可靠,易购,价格又低(0.6~0.8元/片),是广大电路设计者喜爱选用的三端稳压器之一.
图12是输出电流达3a的lm317的扩流电路。
图12
用24v蓄电池供电,15只3w/led组成的45w大功率led照明灯,调正r2使输出总电流2100ma(700ma×30),热保护器tp1的常开触点与微型风扇组成自动风冷装置。
图13是lm317输出100v.1a的稳压电路。
图13
虽然厂商手册标明lm317的最大输入电压37v,但只要保持输入与输出的压差在10v以内,而且wmzd与led的组合后是电阻型负载,开,关时没有冲击电流,该电路是安全可靠的,二极管d是防电池极性反接保护,r2调正输出电压(接上负载后,也可以调正输出电流),此电路应用于110v电池组供电,b300与led/300ma单元电路组成的25w照明灯。
图14是太阳能路灯应用电路。
图14
当有光照时,太阳能电池板通过太阳能路灯控制器,向12v蓄电池充电。夜晚,蓄电池通过控制器向led灯提供12v的恒压电源。led灯由3个b100单元电路串联组合,发光管选用20ma/3.3v,它的工作电压u=(0.65v+3.3v)×3=11.85v。按太阳能电池板的功率,及实际照明亮度的需求,可设计二路或多路led灯的并联。
二、 led头灯、手电灯
图15是用于6v可充电电池供电的led头灯,手电灯电路。
图15
采用lm1117-3.3v低压差三端稳压块,sot-223封装(贴片型),价格低廉(0.6~0.8元/片),输出电流300ma时,无需安装散热器.,在接地端串入可调电阻r2成为可调式稳压电路,r2值从100ω~240ω范围内选择,输出电压可在3.5v~4.1v内相应变化,刚好满足各种led的电压需求,c300与1w/led的单元电路用来作远光照射,5b100与5只20ma/led作近光照射,电路板实物见照片3。
照片3
图16是用于3.6v的.锂电池、镍氢电池或4v干式铅蓄电池供电的led手电筒电路。
图16
选用20ma/3.0v(或3.4v)的led与5b100组成的单元电路,与电源电压3.6v(或4.0v)匹配。
三、 led 汽车车灯
以上lm317、lm1117属压降型dc/dc转换,在输入与输出压差较小时首选应用,但压差越大,转换效率越低,此时应选用开关型dc/dc转换电路,34063是一块通用、易购、价廉(0.60~0.80元/片)的开关升、降压集成电路,外围电路元件较少,见图17
图17
用于汽车led车灯,输入电压12v,输出电压1.25~8v可调,最大输出电流700ma,选用1w 300ma的led,按亮度需要可从1颗led、2颗led、4颗led三种组合中任选。选用红光,黄光,白光led,分别可做成汽车尾灯、转向灯、侧灯。选择组合2、3时,计算工作电压=2×(0.5v+vf},调正r2的阻值将输出电压调到相应计算电压值(空载),接入负载后(满载),再加大r2的阻值,将回路电流微调到280~300ma,选择组合3时,应将电流微调到560~600ma。r2调正好后,防止阻值变动,应用固定电阻替代。
总之,用热敏电阻补偿法是众多led恒流驱动技木中比较可靠,实用,价廉的方法之一,相信你在实践时会应用得更好。
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