工礦產(chǎn)品貼片電容1812 100V 6.8UF 685K X7R
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手電容機(jī):料號152170型號57671電壓
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led燈驅(qū)動電源電路圖大全(六款模擬電路設(shè)計原理圖詳解) - 全文
led燈驅(qū)動電源電路圖(一)
電路工作原理
LED樓道燈的電路如下圖所示。電路由電容降壓電路、整流電路、LED發(fā)光電路和光電控制電路等部分組成。
220V交流電經(jīng)電容C1、R1降壓限流后在A、B兩點的交流電壓約為15V,由VD1~VD4.進(jìn)行整流,在C2上得到約14V的直流電壓作為高亮度發(fā)光二極管VD5~VD8的工作電壓,發(fā)光二極管的工作電流約為14mA。由于電容C1不消耗有功功率,泄放電阻消耗的功率可忽略不計,因此整個電路的功耗約為15&TImes;0.014≈0-2(W)。
為了進(jìn)一步節(jié)省電能和延長高亮度發(fā)光二極管的使用壽命,電路中加入了由光敏電阻R2、電阻R3和三極管VT1等組成的光電控制電路,在夜晚光敏電阻R2的阻值可達(dá)100K以上,這時C2兩端的電壓經(jīng)R2、R3分壓后提供給VT1基極的直流偏置電壓很小,VT1截止,對發(fā)光二極管的工作沒有任何影響;白天時,由于光電效應(yīng)的作用,R2的阻值可減小到1OK以下,這時VT1導(dǎo)通并接近飽和,由于通過C1的電流大只能達(dá)到15mA,由于VTl的分流,C2上的電壓可下降到4V以下。
led燈驅(qū)動電源電路圖(二)
LED驅(qū)動電源的具體要求
LED是低壓發(fā)光器件,具有長壽命、高光效、安全環(huán)保、方便使用等優(yōu)點。對于市電交流輸入電源驅(qū)動,隔離輸出是基于安全規(guī)范的要求。LED驅(qū)動電源的效率越高,則越能發(fā)揮LED高光效,節(jié)能的優(yōu)勢。同時高開關(guān)工作頻率,高效率使得整個LED驅(qū)動電源容易安裝在設(shè)計緊湊的LED燈具中。高恒流精度保證了大批量使用LED照明時的亮度和光色*性。
10W以下功率LED燈杯應(yīng)用方案
目*W以下功率LED應(yīng)用廣泛,眾多一體式產(chǎn)品面世,即LED驅(qū)動電源與LED燈整合在一個燈具中,方便了用戶直接使用。典型的燈具規(guī)格有GU10、E27、PAR30等。針對這一應(yīng)用,我們設(shè)計了如下方案(見圖1)
圖1:基于AP3766的LED驅(qū)動電路原理圖
該方案特點如下:
1.基于新的LED驅(qū)動芯片AP3766,采用原邊控制方式,無須光耦和副邊電流控制電路,實現(xiàn)隔離恒流輸出,電路結(jié)構(gòu)簡單。通過電阻R5檢測原邊電流,控制原邊電流峰值恒定,同時控制開關(guān)占空比,保持輸出二極管D1的導(dǎo)通時間和整個開關(guān)周期時間比例恒定,實現(xiàn)了輸出電流的恒定。
2.AP3766采用專有的“亞微安啟動電流”技術(shù),僅需0.6μA的啟動電流,因此降低了啟動電阻R1和R2上的功耗,提高了系統(tǒng)效率。典型5W應(yīng)用效率大于80%,空載功耗小于30mW。
3.AP3766采用恒流收緊技術(shù)實現(xiàn)垂直的恒流特性,恒流精度高。
4.電路元件數(shù)量少,AP3766采用SOT-23-5封裝,體積小,整個電路可以安裝在常用規(guī)格燈杯中。
5.安全可靠,隔離輸出,具有輸出開路保護(hù)、過壓保護(hù)及短路保護(hù)功能。
6.功率開關(guān)管采用三極管,省去了高壓場效應(yīng)管,系統(tǒng)成本低。
led燈驅(qū)動電源電路圖(三)
分享一個用于2并5串(5S2P)組合的AR111LED燈的驅(qū)動器電路原理圖。MAX16819工作在buck-boost模式,電路工作電壓為12VAC,能夠為每串LED提供平均500mA驅(qū)動電流。本電路以MAX16819為主控制器,可驅(qū)動總共10只LED-2串并聯(lián)、每串5只LED.輸入電壓為12VAC、容差±10%.肖特基二極管D1至D4構(gòu)成全波整流電路,電容C1至C8用于電壓濾波。根據(jù)對LED閃爍的要求,可以去掉一些濾波電容以降低成本。這些電容中包含一個鉭電容,具有較好的溫度特性。
由于LED按照5S2P排列,不可能達(dá)到*匹配的電流。假設(shè)LED燈具有良好的匹配度,使電流差異降至小。控制每串LED的數(shù)量及混合架構(gòu)的燈管數(shù)量,有助于減輕電流匹配度的影響。如下圖所示。
led燈驅(qū)動電源電路圖(四)
本設(shè)計采用TNY279電源芯片作為開關(guān)電源的控制芯片,TNY279電源芯片在一個器件上集成了一個700V高壓MOSFET開關(guān)和一個電源控制器,與普通的PWM控制器不同,它使用簡單的開/關(guān)控制方式來穩(wěn)定輸出電壓??刂破靼ㄒ粋€振蕩器、使能電路、限流狀態(tài)調(diào)節(jié)器、5.8V穩(wěn)壓器、欠電壓即過電壓電路、限流選擇電路、過熱保護(hù)、電流限流保護(hù)、前沿消隱電路。該芯片具有自動重啟、自動調(diào)整開關(guān)周期導(dǎo)通時間及頻率抖動等功能。
電路的工作原理分析
電源的核心部分采用反激式變換器,結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn)。整體設(shè)計電路圖如圖1。
輸入整流濾波電路
考慮到成本、體積等因素,改善諧波采用無源功率因數(shù)校正電路,主要是通過改善輸入整流濾波電容的導(dǎo)通角方式來實現(xiàn)。具體方法是在交流進(jìn)線端和整流橋之間串聯(lián)電感,如圖1所示C1、C2、L1、L2組成一個π型電磁干擾濾波器,并使用填谷電路填平電路,減小總諧波失真。填谷電路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3組成,限制50Hz交流電流的3次諧波和5次諧波。
經(jīng)整流及濾波的直流輸入電壓被加到T1的初級繞組上。U1(TNY279)中集成的MOSFET驅(qū)動變壓器初級的另一側(cè)。二極管D4、C5、R6組成鉗位電路,將漏極的漏感關(guān)斷電壓尖峰控制在安全值范圍以內(nèi)。齊納二極管箝位及并聯(lián)RC的結(jié)合使用不但優(yōu)化了EMI,而且更有效率。
高頻變壓器設(shè)計
TNY279*可以自供電的,但是使用偏置繞組,可以實現(xiàn)輸出過壓保護(hù),在反饋出現(xiàn)開環(huán)故障時能夠保護(hù)負(fù)載,有效地減少對LED光源的產(chǎn)生的損害,在本設(shè)計中采用偏置繞組,如圖1,同時可由更低的偏置電壓向芯片供電,抑制了內(nèi)部高壓電流源供電,在空載時功耗可降低到40MW以下。Y電容可降低電磁干擾。
反饋電路設(shè)計
次級采用恒流恒壓雙環(huán)控制。NCS1002是一款恒流恒壓次級端控制器。如圖2所示,它的內(nèi)部集成了一個2.5V的基準(zhǔn)和兩個高精度的運放。
圖2 NCS1002芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)
電壓基準(zhǔn)和運放1是電壓控制環(huán)路的核心。運放2則是一個獨立運放,用于電流控制。在本設(shè)計中,電壓控制環(huán)路用于保證輸出電壓的穩(wěn)定,電流反饋控制環(huán)路檢測LED平均電流,即電路中R17上的電流,將其轉(zhuǎn)換成電壓和2.5V基準(zhǔn)比較,并將誤差反饋到TNY279中來調(diào)整導(dǎo)通。
工作原理:
NCS1002調(diào)節(jié)輸出的電壓值,當(dāng)輸出電壓超過設(shè)定電壓值時,電流流向光耦LED,從而下拉光耦中晶體管的電流。當(dāng)電流超過TNY279的使能引腳的閾值電流時,將抑制下一個周期,當(dāng)下降的電壓小于反饋閾值時,會使能一個開關(guān)周期,通過調(diào)節(jié)使能周期的數(shù)量,對輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),同樣,當(dāng)通過檢測到R16上的電流即輸出電流大于設(shè)定的值時,電流通過另一個二極管下拉光耦LED中晶體管的電流,達(dá)到抑制TNY279的下一個周期的目的,當(dāng)輸出電流小于設(shè)定電流時會使能一個開關(guān)周期,通過這樣的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,能使得輸出的電壓和電流都處于穩(wěn)定的狀態(tài)。
當(dāng)反饋電路出現(xiàn)故障時,即在開環(huán)故障時,偏置電壓超過D9與旁路/多功能引腳電壓時,電流流向BP/M引腳。當(dāng)此電流超過ISD(關(guān)斷電流)時TNY279的內(nèi)部鎖存關(guān)斷電路將被激活,從而保護(hù)負(fù)載。由于使用了偏置繞組將電流送入BP/M引腳,抑制了內(nèi)部高電壓電流源,這樣的連接方式將265VAC輸入時的空載功耗降低到40MW有效的降低功耗。
led燈驅(qū)動電源電路圖(五)
led驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動led發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,通常情況下led驅(qū)動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。
在目前的LED的電源驅(qū)動器中,必須使用電解電容,小型的電解電容壽命只能達(dá)到幾千小時。但使用IC的驅(qū)動器,*不需要使用電解電容,壽命達(dá)到4萬小時以上,是原來驅(qū)動器的10倍,而且IC驅(qū)動器的尺寸小,只有原來面積的四分之一,可輕易的放進(jìn)LED燈泡內(nèi),不必改變原來燈泡的形狀,讓設(shè)計更加簡單化,也更能讓用戶接受和喜愛。
led燈驅(qū)動電源電路圖(六)
在輸入電壓既可能高于,也可能低于LED或LED串的總電壓降時,就必須使用降壓/升壓變換器?;贚T℃3783的降壓/升壓型變換器驅(qū)動8只1.5A串聯(lián)LED的電路如圖4所示。該LED串驅(qū)動電路的輸入電壓范圍為9~36V,LED串的總電壓降范圍為18~37V.在VIN=14.4V,Vo=36V和I0=1.5A條件下,輸出功率為54W,效率達(dá)93%.電路的開關(guān)頻率由IC腳FREQ上的
電阻R5設(shè)置(頻率范圍為20kHz~1MHz),R7與R8組成的分壓器設(shè)置輸出過電壓保護(hù)電平,連接在IC腳FBP與高側(cè)線路之間的R4,用作感測LED電流。LTC3783支持多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。用其還可以構(gòu)筑升壓轉(zhuǎn)換器和降壓轉(zhuǎn)換器等電路。
回掃變換器、單端初級電感變換器(SEPIC)和CUK穩(wěn)壓器等,都可以升高或降低輸入電壓,
輸出與輸入電壓在極性上可以相同或相反。每種拓?fù)涠加?的優(yōu)勢,但效率都比降壓一升壓穩(wěn)壓器低。