關鍵字： led    驅動電路    恒壓電路    恒流電路  

引言

led具有低功耗、無污染的特點，是節約型的綠色光源,是照明領域的發展趨勢［七led驅動電路是介于電網電壓與led之間的電源適配器，需滿足高可靠性、高效率、高功率因數等特點，還需要對led起一定的保護作用。因此，為充分發揮led的優勢，需配備相應的恒壓恒流驅動電路。本文設計了一種性價比高的新型led驅動電路，該電路采用光耦與電壓跌落補償電路保證恒壓恒流特性。此電路還具有電壓可調的特點，可驅動工作電流在20〜40ma的發光二極管。

1電路結構與原理

本文設計的電路主要由濾波電路、調壓電路、光耦恒流電路三個部分組成。輸入電壓為220v電網電壓，輸出為恒定電壓電流，此電路適用于普通led燈具。led驅動電路如圖1所示。

圖1led驅動電路圖

其中，第一部分為濾波電路，用于抑制電網諧波與干擾,由c1〜c6與tr1組成雙向emi濾波電路；第二部分為調壓電路，通過選擇合適的l1和tr2參數，滿足使用需求；第三部分為恒流控制電路，輸出與所驅動led相接。圖1中，br1為橋式整流電路，用于檢測整流效果，銜接調壓電路。

下面詳述三個主要電路。

1.1濾波電路設計

濾波器由c1〜a與tr1組成雙向電磁干擾（emi）濾波器。其中，tr1為共模電感，選擇磁導率高、高頻性能好的共模電感可以有效抑制共模噪聲c，c2,c5,c為共模電容,用于抑制高頻共模干擾信號；c3,c4為差模電容，用于抑制電網中的差模噪聲叫此濾波電路不僅能夠抑制電網存在的外部電磁干擾，還能避免驅動電路向外部發出噪聲干擾。

emi濾波參數選擇：共模電感選擇要求磁導率高，高頻性能好。電感大小視額定電流選擇。共模電容取值范圍為2000〜6400pf,差模電容取值范圍為0.1〜1uf。本文的參數設計為，共模電感5mh/100mhz,共模電容3000pf,差模電容取值1uf。

1.2調壓電路設計

本文設計的調壓電路為阻感性負載的交流調壓電路,等效電路如圖2。其中l為電感l1，c為cc9,c10等效電容,r為剩余所有元件等效電阻，要求r1麻。

圖2調壓電路等效電路圖

由等效電路知調壓負載電流應滿足:

一種新型led驅動電路設計

其中，uc為電解電容最大儲能值。

解得：

一種新型led驅動電路設計

其中：￡0。為初始頻率，￡0為輸出頻率，d=』~—~b為輸出電壓滯后輸入電壓角度。

在本電路中，等效電路￡1=1500mh時，經調壓電路輸出的電壓幅值為55v，輸出頻率為100hz。輸出電壓接近正弦波，在幅值附近近似線性。

1.3恒壓恒流電路

在恒壓恒流恒流電路中，d1，d4,ra，r10,r22組成電壓控制電路，q1，r4與rs組成電壓跌落補償控制電路,r6,r與u1組成恒流控制電路。lu與c14使驅動電路與負載電路隔離開來，避免相互影響叫

恒壓工作原理：電路正常工作時，輸入電壓經d2,r3,rs，r4為q1提供基極偏執電流，輸出電壓為rs壓降與穩壓管d4之和。當電壓發生跌落情況，負載電流通過r3，由此在r3上產生的壓降使d1導通，經過r22,為q1提供基極偏置電流,使得負載電流增加，輸出電壓增加，補償電壓跌落直至電路正常工作，由此保證電路輸出電壓恒定。

恒流工作原理：恒流電路可以根據需求預先設定恒流電流大小。當u1引腳1上輸出電流沒有達到恒流設定點,r壓降很低，接近于地，此時光耦不發揮作用，為電流輸出。當u1引腳1上輸出電流到達設定點，集電極端r7上壓降增大，此電壓經過電阻r6轉換為電流又增加到引腳1端，使輸出電流趨于穩定，穩定電流與設定恒流電流相等。

2調壓電路仿真測試

在電壓輸出端接3盞led,串聯電阻為1kq。將調壓電路輸出端接示波器信號a,將恒壓恒流電路輸出端接示波器b,示波器上得到波形如圖3(其中黑色為信號a,紅色為信號b),調整電感l1，得到調壓電路測試數據如表1。由表1可知，電感l1在500〜2000mh之間變化時，驅動電路輸出電壓在55.5〜20.5v內連續可調。

3恒壓恒流電路仿真測試

在測試中電感l1固定不變(本文l1=1000mh),即調壓電壓輸出端不變，電流輸出端串聯1盞led,將恒流恒壓電路輸出端接示波器信號a,在電流輸出端接電流探針。調整電源電壓在±10%內波動，得到恒流恒壓電路測試數據如表2。由表2可以看出，輸入電壓在±10%內波動時，輸出電流波動不超過5%,輸出電壓波動不超過9%,滿足led驅動電路設計要求。

一種新型led驅動電路設計

4 結 語

本文設計了一種新型led驅動電路，此電路不僅具有較好的恒流恒壓特性，還具有輸出電壓可調的特點，且輸出電壓與輸出電流端都與驅動電路相互隔離，避免驅動電路和led負載電路相互影響。測試結果表明，在電網電壓波動±10%內，輸出電壓與電流波動在4%和8%之間，電感在500〜2000mh范圍內變化時，相應輸出電壓變化范圍為20.5〜55.5v之間，滿足led驅動電路的使用要求。

來源：《物聯網技術》雜志。版權歸屬原作者。如涉版權請聯系刪除。