建筑LED/室内LED驱动电路

传统电源都有精准的电压输出,但电流是变化的。将led串接一只电阻可以控制电流。这种设计假定了led上的已知电压不会随led的温度而变化。不幸的是,led的正向电压实际上会随温度而改变。led制造商通常按正向电压对自己的器件作筛选分类,让灯具制造商制造的产品在一个固定温度下满足这个正向电压。led制造商采用未经筛选的led做电路可以节省时间,并获得廉价的led。led还有负的正向电压-温度系数,使驱动电路进入热击穿状态,因此要求设计者在电路设计中采取保护措施。
驱动led的理想方案是,电路能监控电流并保持其恒定。led的正向电压不会影响这种电路的类型,因此无需led筛选工作,也不受led负的正向电压-温度系数的影响。这些电路可以是复杂的开关稳压器,或带反馈回路的简单线性稳压器。对于光输出较高的应用(如路灯),复杂的开关稳压器是理想选择。
经济而耐用的简单混合式电路可用于建筑与室内照明用具。这些电路设计的效率可能低于复杂的开关稳压器,但它们有低成本和简单的优势,因此具有吸引力。这些电路可用于50hz或60hz的85v~265v所有交流电压。
图1的电路包括一个桥、一个斩波器,以及一个电流调节器。全波桥包括二极管d1、d2、d3和d4,其输出送入斩波电路。mosfet管q2立即导通,电容c1开始充电。
电阻r1与r2构成一个分压器。当d5负极的电压达到43.5v时,齐纳二极管导通,使q1导通,从而将q2的栅极拉低,使其关断。二极管d6用于保护q2的栅极。
c1上的电压稳定在80v~90v。c1上的电荷供给ccr(恒流调节器)与led串。本电路实例中有22只led。ccr将led串上通过的电流保持在20ma。电路包含了与led串联的电阻r4,用于测量通过led串的电流。
图2显示了在输入电压为150v 交流时,不同周期部分的电压。轨迹1是桥式整流电路的输出。轨迹2是c1上的电压,即斩波电路的输出。轨迹3是电流检测电阻上的电压。这些轨迹清楚地表明,当桥的输出电压增加到80v以上时,斩波电路切换,限制了加在调节电路上的电压。图3显示了输入电压为85v交流时的电压。
示波器轨迹表明仍有足够的设计余量,q1可停留一个更长的周期,此期间c1满充。当输入电压跌至54v交流时,通过led的电流开始下降。
图4显示的是输入电压为265v交流时电路的工作情况。轨迹1表明,由于其输入电压高,q1导通时间短。而轨迹2则显示仍保持有充足的能量给q1充电,在关断周期内也能维持通过led的电流。
本电路可以做缩放。以适应于不同的led阵列。ccr现有标称电流高达160ma的型号。如需更高电流,可以将ccr并联。c1、r1和r2的值要配合led的型号与数量。

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