經典電路之LED電源次級恒流電路
發布時間:2014-09-04 責任編輯:stone
【導讀】其實LED電(dian)源(yuan)的(de)特(te)點(dian)就(jiu)是(shi)其(qi)需(xu)要(yao)恒(heng)流(liu)限(xian)壓(ya),並(bing)且(qie)又(you)要(yao)長(chang)時(shi)間(jian)工(gong)作(zuo),所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)支(zhi)持(chi),而(er)有(you)些(xie)電(dian)源(yuan)對(dui)於(yu)結(jie)構(gou)尺(chi)寸(cun)和(he)高(gao)度(du)也(ye)有(you)所(suo)限(xian)製(zhi)。可(ke)以(yi)毫(hao)不(bu)誇(kua)張(zhang)的(de)說(shuo),LED驅動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命。
隨著LED市場趨於成熟,LED照明已經成為照明市場的主要支柱產業,也有越來越多的人們關注LED驅動技術。很多從事LED照明產業的從業者都說,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照明生產企業都需要專業的LED人才。其實LED電源的特點就是其需要恒流限壓,並且又要長時間工作,所以需要比較高的效率支持,而有些電源對於結構尺寸和高度也有所限製。
本文就對LED照明電源當中次級恒流的一些常見方法進行了總結,希望能夠幫助新手進步。可以毫不誇張的說,LED驅動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命。作為電源工程師,我們知道LED的特性需要恒流驅動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發光。
首先我們先來談談比較流行的TL431的幾種恒流方式。
單個TL431恒流電路

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的基準來做恒流,並且同樣限製了LED上麵的壓降,但優點與缺點同樣明顯。
優點:
電路簡單,元器件少,成本低,因為TL431的基準電壓精度高,R12,T13隻要采高精度電阻,恒流精度比較高。
缺點:
由於TL431是2.5V基準,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,所以下麵我們對線路的一些缺陷進行了改進。
單個TL431恒流改進型電路

圖2:單個TL431恒流改進型電路
如上圖,即是利用單個TL431恒流的改進型示意圖
原理:此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準來做恒流,跟上麵的電路不同點在於減少了電流取樣電路的電壓,隻要合計設計R12,R13,R14的值,可以限製LED上麵的壓降。
優點:
電dian路lu簡jian單dan,元yuan器qi件jian少shao,成cheng本ben低di,跟gen上shang麵mian電dian路lu相xiang比bi,顯xian著zhe降jiang低di了le取qu樣yang電dian阻zu的de功gong耗hao,恒heng流liu精jing度du很hen高gao,克ke服fu了le上shang麵mian的de電dian路lu不bu能neng空kong載zai的de致zhi命ming缺que陷xian,當dang有you個ge別bieLED擊穿時,可以自動調整輸出電壓。
缺點:
當輸出空載時,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是:當單個LED的壓降一致性不高時,恒流點也會相應發生變化。
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(個人的經驗,當然不同廠家的情況會不一樣),那麼恒流精度就會相差到5%-8%。
兩個TL431恒流電路

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限製達恒壓效果,但不是保護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是:在某個範圍內可以精確的恒壓恒流。
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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上增加了一個恒壓電路而已。
三極管恒流電路

圖5:三極管恒流方案
此圖原理是通過改變三極管的IB電流來控製LED中的電流,同樣存在損耗大的缺點。
LM358恒流電路

圖6:LM358恒流電路
此(ci)電(dian)路(lu)的(de)優(you)點(dian)是(shi)電(dian)路(lu)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan),恒(heng)流(liu)精(jing)度(du)極(ji)高(gao),不(bu)受(shou)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang),成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di),是(shi)目(mu)前(qian)大(da)部(bu)分(fen)廠(chang)家(jia)使(shi)用(yong)的(de)經(jing)典(dian)電(dian)路(lu),你(ni)把(ba)它(ta)看(kan)成(cheng)一(yi)個(ge)反(fan)向(xiang)比(bi)例(li)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)就(jiu)明(ming)白(bai)妙(miao)處(chu)了(le)。
其實LEDdianyuandecijihengliudebianhuashibijiaoduode,zaizheliwomenweidajialiejudedianluyexubingbuwanquan,zhishitiaoxuanleyixiebijiaojingdiandedianlulaijinxingfenxi,suoyikenenghuiyouyixiepilou,huanyingdajiajishijinxingbuchong。
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