隨著LED照明現(xiàn)在越來(lái)越熱,作為L(zhǎng)ED的生命支柱--LED驅(qū)動(dòng)電源也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。一直聽到有很多人這么說(shuō):LED電源是個(gè)特殊的電源,跟普通電源有很大的不同,所以做LED電源要找專業(yè)的LED電源工程師。這種說(shuō)法給LED電源蒙上了一層神秘的面紗,但作為做電源的專業(yè)人士,我們都知道LED電源其實(shí)沒什么特別,其特點(diǎn)就是需要恒流限壓,況且長(zhǎng)期工作在滿載情況下,所以對(duì)效率的要求比較高;有些電源由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制,對(duì)高度有要求。
下面我就試著就目前中小功率的LED照明電源,談?wù)劥渭?jí)恒流的一些常見的方法來(lái)一個(gè)總結(jié);不一定很全面,也不一定很深入,不過(guò)總算能對(duì)一些初入行的工程師有些幫助。
可以毫不夸張的說(shuō),LED驅(qū)動(dòng)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(dòng),才能保證其亮度的均勻,長(zhǎng)期可靠的發(fā)光。我們來(lái)談?wù)劚容^流行的TL431的幾種恒流方式。
圖1 單個(gè)TL431恒流電路
如上圖,即是利用單個(gè)TL431恒流的示意圖
原理:此電路非常簡(jiǎn)單,利用了431的2.495V的基準(zhǔn)來(lái)做恒流,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(jiǎn)單,元器件少,成本低,因?yàn)門L431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(guò)大的電源
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。這個(gè)電路的恒流點(diǎn)計(jì)算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13)。
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取樣電阻R12,R13的功率為PR=2.495*2.495/R13),對(duì)于小功率電源來(lái)說(shuō),這個(gè)功率的損耗相當(dāng)可觀,所以不建議采用此電路做電流大于200mA的產(chǎn)品。
圖2 單個(gè)TL431恒流改進(jìn)型電路
如上圖,即是利用單個(gè)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(lái)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(jì)設(shè)計(jì)R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的壓降。
優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)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(gè)別LED擊穿時(shí),可以自動(dòng)調(diào)整輸出電壓
缺點(diǎn):當(dāng)輸出空載時(shí),輸出電壓會(huì)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(shí)這個(gè)電路的真正缺點(diǎn)是:當(dāng)單個(gè)LED的壓降一致性不高時(shí),恒流點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。
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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(gè)人的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)然不同廠家的情況會(huì)不一樣),那么恒流精度就會(huì)相差到5%-8%。
圖3 兩個(gè)TL431恒流電路
這個(gè)電路還有個(gè)最大特點(diǎn)是:在某個(gè)范圍內(nèi)可以精確的恒壓恒流。
圖4 3個(gè)TL431恒流電路
其實(shí)這個(gè)電路是在圖3的電路基礎(chǔ)上增加了一個(gè)恒壓電路而已。
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