-
led驅動電路
鎖定
一是儘可能保持恆流特性,尤其在電源電壓發生±15%的變動時,仍應能保持輸出電流在±10%的範圍內變動。二是驅動電路應保持較低的自身功耗,這樣才能使LED 的系統效率保持在較高水平。
- 中文名
- led驅動電路
- 能量來源不同
- AC/ DC轉換、DC/ DC轉換
- 驅動原理
- 線性驅動電路和開關驅動電路
led驅動電路驅動須知
LED在具體的使用時,要注意驅動電路的選用。
LED 驅動電路除了要滿足安全要求外,另外的基本功能應有兩個方面:
根據LED驅動原理的不同,又可以分為線性驅動電路和開關驅動電路。
led驅動電路電路組成
在需要使用比較多的led產品時,如果將所有的LED串聯,將需要LED驅動器輸出較高的電壓:如果將所有的LED並聯,則需要LED驅動器輸出較大的電流。將所有的LED串聯或並聯,不但限制着LED的嚴使用量,而且並聯LED負載電流較大,驅動器的成本也會增加,解決辦法是採用混聯方式。串、並聯的LED數量平均分配,這樣,分配在一個LED串聯支路上的電壓相同,同一個串聯支路中每個LED上的電流也基本相同,亮度一致,同時通過每個串聯支路的電流也相近。
[1]
led驅動電路驅動電路
led驅動電路引言
近年來,高亮度LED照明以高光效、長壽命、高可靠性和無污染等優點正在逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統光源。在一些應用中,希望在某些情況下可調節燈光的亮度,以便進一步節能和提供舒適的照明。常見的調光有雙向可控硅調光、後沿調光、ON/OFF調光、遙控調光等。可控硅調光器在傳統的白熾燈等調光照明應用已久,且不用改變接線,裝置成本較低,各品牌可控硅調光器的性能和規格相差不大,但是其直接應用在LED驅動場合還存在着一系列問題。
led驅動電路調光原理
市面上大多數可控硅調光器基本結構如圖1所示,其工作原理如下:當交流電壓加雙向可控硅TRIAC兩端時,由於Rt、Ct組成的RC充電電路有一個充電時間,電容上的電壓是從0V開始充電的,並且TRIAC的驅動極串聯有一個DIAC(雙向觸發二極管,一般是30V左右),因此TRIAC可靠截止。當Ct上的電壓上升到30V時,DIAC觸發導通,TRIAC可靠導通,此時TRIAC兩端的電壓瞬間變為零,Ct通過Rt迅速放電,當Ct電壓跌落到30V以下時,DIAC截止,如果TRIAC通過的電流大於其維持電流則繼續導通,如果低於其維持電流將會截止。電感L和電容C的作用是減小電流和電壓的變化率,以抑制電磁干擾EMI問題。
(2)阻抗匹配問題。當可控硅導通後,可控硅和驅動電路的阻抗都發生變化,且驅動電路由於有差模濾波電容的存在,呈容性阻抗,與可控硅調光器存在阻抗匹配的問題,因此在設計電路時一般需要使用較小的差模濾波電容。
(3)衝擊電流問題。由於可控硅前沿斬波使得輸入電壓可能一直處於峯值附近,輸入濾波電容將承受大的衝擊電流,同時還可能使得可控硅意外截止,導致可控硅不斷重啓,所以一般需要在驅動器輸入端串接電阻來減小衝擊。
led驅動電路可控電源
線性調光存在的問題,即人眼在低亮度情況下對光線的細微變化很敏感;而在較亮時,由於人眼視覺的飽和,光線較大的變化卻不易被察覺。並提出了利用單片機編程來實現調光信號和調光輸出的非線性關係(如指數、平方等關係)的方法,使得人眼感覺的調光是一個線性平穩過程。
文中設計的電路利用RC充放電電路來實現這一功能。
圖2是一種利用普通的脈寬調製PWM芯片結合外圍電路來搭建可控硅調光的LED驅動電路框圖。維持電流補償電路通過檢測R1端電壓(即輸入電流)來控制流過維持電流補償電路的電流。當輸入電流較小時,維持電流補償電路上流過較大的電流;當輸入電流較大時,維持電流補償電路關斷,維持電流補償以恆流源的形式保證可控硅的維持電流。調光控制電路包括比較器、RC充放電電路和增益電路。實驗中選用一款旋鈕行程和斬波角成正比的可控硅調光器,其最小導通角約為30°。
根據圖2中,RC充放電電路的輸出經過增益電路後可得電流參考為:
則在最小導通角對應的輸出為零,即電路輸出的最大值對應電流參考的最大值:
從式(1)和式(2)可得輸出電流表達式如式(3)所示。
在斬波角為θ時,電路對應的輸入功率為:
式中Vp為輸入電壓峯值,Rin為等效輸入阻抗。
假設電路的變換效率為η,且電路的輸出功率為PO=IO·UO,則可得到電路的等效輸入阻抗如式(5)所示。
從式(5)可得電路的功率因數如式(6)所示。
led驅動電路實驗及結果
根據以上分析,本文設計一台基於反激變換器的可控硅調光LED驅動器,控制芯片為NCP1607;輸入交流電壓220V,最大輸出功率為25W,最大輸出電流為0.7A;以3串(每串10只0.8W的LED燈)相並聯作為負載;RC時間係數選擇0.5,增益為0.2。電路的實驗波形和工作特性曲線如圖4所示。
圖4a)、b)、c)為可控硅導通角為115°時阻抗匹配開關驅動電壓VZ、輸入電流Iin、輸入電壓Vin的波形,電路的輸出電流為470mA,功率因數為0.78。從圖中可看出,當可控硅導通瞬間,由於驅動器輸入端有差模濾波電容導致輸入電流有衝擊電流尖峯,而當輸入電流小於一定值時,阻抗匹配開關開通以保證流過可控硅的電流大於其維持電流。
圖4d)為可控硅不同導通角對應的輸出電流曲線,實際調試中可控硅導通角在150°之後就接近滿載輸出了。圖4e)為可控硅在不同導通角下對應電路的cosφ曲線。
led驅動電路結語
本文分析了現有可控硅調光器用於LED驅動時存在的問題,並根據人眼對光線反應非線性的特點,設計了一種利用普通PWM芯片結合外圍電路搭建的可控硅非線性調光LED驅動電路,分析了電路在調光過程中的工作特性,實驗結果實現0~100%平穩無閃爍調光。
[2]
- 參考資料
-
- 1. LED驅動電路解析 .電子變壓器與電感網 [引用日期2015-12-03]
- 2. 基於PWM的可控硅非線性調光LED驅動電路 .大比特商務網[引用日期2013-04-23]
- 詞條統計
-
- 瀏覽次數:次
- 編輯次數:24次歷史版本
- 最近更新: txvql72