LED燈驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED燈驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。而LED燈驅(qū)動(dòng)電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。本文為大家介紹常用的LED驅(qū)動(dòng)電源電路圖。
LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路圖一----電容降壓式電源
C1為降壓電容器(采用金屬化聚丙烯電容),R1為C1提供放電回路。電容C1為整個(gè)電路提供恒定的工作電流。電容C2為電解電容,其耐壓值取決于所串聯(lián)的LED的個(gè)數(shù)(約為其總電壓的1.5倍以上),它的主要作用是抑制通電瞬間引起的電壓突變,從而降低電壓沖擊對LED壽命的影響。R4為電容C2的泄流電阻,其阻值應(yīng)隨著LED個(gè)數(shù)的增加適當(dāng)增加。
需要注意的是,該電路必須根據(jù)負(fù)載的電流大小選取適當(dāng)?shù)碾娙,而不是依?jù)負(fù)載的電壓和功率,通常降壓電容C1的容量C與負(fù)載電流IO的關(guān)系可近似認(rèn)為:C=14.5IO,其中C的容量單位是uF,Io的單位是A。限流電容必須采用無極性電容,而且電容的耐壓值須在630V以上。
LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路圖二----傳統(tǒng)的低效率電路
下圖是傳統(tǒng)的低效率電路,電網(wǎng)電源通過降壓變壓器降壓;橋式整流濾波后,通過電阻限流來使3個(gè)LED穩(wěn)定工作,這種電路的致命缺點(diǎn)是:電阻R的存在是必須的,R上的有功損耗直接影響了系統(tǒng)的效率,當(dāng)R分壓較小時(shí),R的壓降占總輸出電壓的40%,輸出電路在R上的有功損耗已經(jīng)占40%,再加上變壓器損耗,系統(tǒng)效率小于50%。當(dāng)電源電壓在±10%的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),流過LED的電流變化將≥25%,LED上的功率變化將達(dá)到30%。當(dāng)R分壓較大時(shí),在電源電壓在±10%的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),雖說能使輸出到LED的功率變化減少,但系統(tǒng)效率將更低。
LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路圖三----采用電容作限流元件的LED燈驅(qū)動(dòng)電路
下圖電路是直接采用電容作為限流元件,在此電路中,由于電容上的分壓幾乎達(dá)到了全部電源電壓,所以具有良好的限流特性,當(dāng)電源電壓在±10%波動(dòng)時(shí),輸出電流也在≤±10%內(nèi)波動(dòng),只要在設(shè)計(jì)中把LED 的額定值留有一定的裕量,就能保證在電源電壓波動(dòng)時(shí)LED 仍處于良好的工作狀態(tài)。由于電容的介質(zhì)損耗極小,所以電路的損耗很小,電阻R 的作用是在斷電時(shí),保證電容上的電壓能及時(shí)放掉,其阻值可≥3MΩ,每組串聯(lián)的LED中,可加有一個(gè)IN4007二極管,當(dāng)兩組串聯(lián)的LED有一個(gè)內(nèi)部開路時(shí),另一組有可能被反向電壓擊穿,如串入一個(gè)IN4007二極管,則可保護(hù)剩余的LED不損壞,當(dāng)然IN4007的加入也使效率略有下降,(當(dāng)輸出電流30mA時(shí),IN4007上的功耗約0.02W)。
對于一體化小夜燈,可省略IN4007,此時(shí)這一驅(qū)動(dòng)電路效率≥90%。用此驅(qū)動(dòng)電路做成的LED小夜燈,效率高于采用氣體放電光源的小夜燈,并且使用壽命遠(yuǎn)大于采用其它光源的小夜燈。此電路在30個(gè)LED串聯(lián)時(shí)還能穩(wěn)定工作。但是此電路輸出的光具有一定的頻閃(在50Hz時(shí)有100Hz的頻閃),不適用于運(yùn)動(dòng)物的照明場合,并且使用時(shí)LED應(yīng)做成不可觸及,否則將影響安全。
LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路圖四----線性IC電源
采用一個(gè)IC或多個(gè)IC來分配電壓,電子元器件種類少,功率因數(shù)、電源效率非常高,不需要電解電容,壽命長,成本低。缺點(diǎn)是輸出高壓非隔離,有頻閃,要求外殼做好防觸電隔離保護(hù)。市面上宣稱無(去)電解電容,超長壽命的,均是采用線性IC電源。IC驅(qū)電源具有高可靠性,高效率低成本優(yōu)勢,是未來理想的LED驅(qū)動(dòng)電源。
LED燈驅(qū)動(dòng)電源電路圖五----開關(guān)恒流源
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