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經(jīng)典電路之LED電源次級恒流電路

發(fā)布時間:2014-09-04 責(zé)任編輯:stone

【導(dǎo)讀】其實LED電源的特點(diǎn)就是其需要恒流限壓,并且又要長時間工作,所以需要比較高的效率支持,而有些電源對于結(jié)構(gòu)尺寸和高度也有所限制??梢院敛豢鋸埖恼f,LED驅(qū)動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命。

隨著LED市場趨于成熟,LED照明已經(jīng)成為照明市場的主要支柱產(chǎn)業(yè),也有越來越多的人們關(guān)注LED驅(qū)動技術(shù)。很多從事LED照明產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者都說,LED電源是一種特殊的電源,與普通的電源存在很大的差異,所以很多LED照明生產(chǎn)企業(yè)都需要專業(yè)的LED人才。其實LED電源的特點(diǎn)就是其需要恒流限壓,并且又要長時間工作,所以需要比較高的效率支持,而有些電源對于結(jié)構(gòu)尺寸和高度也有所限制。

本文就對LED照明電源當(dāng)中次級恒流的一些常見方法進(jìn)行了總結(jié),希望能夠幫助新手進(jìn)步??梢院敛豢鋸埖恼f,LED驅(qū)動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命。作為電源工程師,我們知道LED的特性需要恒流驅(qū)動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發(fā)光。

首先我們先來談?wù)劚容^流行的TL431的幾種恒流方式。

單個TL431恒流電路

LED電源次級恒流的經(jīng)典電路總結(jié)

圖1:單個TL431恒流電路

如上圖,即是利用單個TL431恒流的示意圖。這種電路的原理非常簡單,主要利用了431的2.495V的基準(zhǔn)來做恒流,并且同樣限制了LED上面的壓降,但優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)同樣明顯。

優(yōu)點(diǎn):

電路簡單,元器件少,成本低,因為TL431的基準(zhǔn)電壓精度高,R12,T13只要采高精度電阻,恒流精度比較高。

缺點(diǎn):

由于TL431是2.5V基準(zhǔn),故恒流取樣電路的損耗極大,不適合做輸出電流過大的電源。而此電路的致命缺陷是不能空載,故不適合做外置式的LED電源,所以下面我們對線路的一些缺陷進(jìn)行了改進(jìn)。

單個TL431恒流改進(jìn)型電路

LED電源次級恒流的經(jīng)典電路總結(jié)

圖2:單個TL431恒流改進(jìn)型電路

如上圖,即是利用單個TL431恒流的改進(jìn)型示意圖

原理:此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準(zhǔn)來做恒流,跟上面的電路不同點(diǎn)在于減少了電流取樣電路的電壓,只要合計設(shè)計R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的壓降。

優(yōu)點(diǎn):


電路簡單,元器件少,成本低,跟上面電路相比,顯著降低了取樣電阻的功耗,恒流精度很高,克服了上面的電路不能空載的致命缺陷,當(dāng)有個別LED擊穿時,可以自動調(diào)整輸出電壓。

缺點(diǎn):

當(dāng)輸出空載時,輸出電壓會有上升,上升幅度由電流取樣電路電阻與R12,R13的比值決定。

其實這個電路的真正缺點(diǎn)是:當(dāng)單個LED的壓降一致性不高時,恒流點(diǎn)也會相應(yīng)發(fā)生變化。

比如最常見的12串的LED燈,最低壓降為35.5V左右,最高回到37.4V左右(個人的經(jīng)驗,當(dāng)然不同廠家的情況會不一樣),那么恒流精度就會相差到5%-8%。

兩個TL431恒流電路

LED電源次級恒流的經(jīng)典電路總結(jié)

圖3:兩個TL431恒流電路

從圖中我們可以看到,左邊ZENER可透過Photo限制達(dá)恒壓效果,但不是保護(hù)Shut down而是一直卡著右邊ZENER.很難灌350mA到Current sensor。

這個電路還有個最大特點(diǎn)是:在某個范圍內(nèi)可以精確的恒壓恒流。
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3個TL431恒流電路


3個TL431恒流電路

圖4:3個TL431恒流電路

其實這個電路是在原本電路基礎(chǔ)上增加了一個恒壓電路而已。

三極管恒流電路

LED電源次級恒流的經(jīng)典電路總結(jié)

圖5:三極管恒流方案

此圖原理是通過改變?nèi)龢O管的IB電流來控制LED中的電流,同樣存在損耗大的缺點(diǎn)。

LM358恒流電路

LED電源次級恒流的經(jīng)典電路總結(jié)

圖6:LM358恒流電路

此電路的優(yōu)點(diǎn)是電路相對比較簡單,恒流精度極高,不受溫度影響,成本較低,是目前大部分廠家使用的經(jīng)典電路,你把它看成一個反向比例運(yùn)算放大器就明白妙處了。

其實LED電源的次級恒流的變化是比較多的,在這里我們?yōu)榇蠹伊信e的電路也許并不完全,只是挑選了一些比較經(jīng)典的電路來進(jìn)行分析,所以可能會有一些紕漏,歡迎大家及時進(jìn)行補(bǔ)充。

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