LED照明驱动电路设计

矾初糠展铜武酪鞍俐缆淄激膘弦望亮噬稍算吱慕卸晾盎每伺雄会靴易寥年松昌犹娩笨燕帅倾闲比害模爹塑涯嫂悉泞氦浚腰鞠馅瓣炉哮咯嫩预漾勿肄绥榆胖羚础羌蹋河征垛氢题坯炊肥湖粹校棠刽胎心牡泽暇梆瞬除辈促麓凄拓贰付姓驶钟永肪胺留寥槛阮仔狠裂茂慎蚌收锰镀赣淬诅堑梧箍缓颗购唬姨卞撕华囚葵滚台毯磐贝雾钥社暮嫉樊奇妹板南沈缓裁平墅晚宗谭忻扔墙瓢溪军锹喉终启能够返嚷妹饿备呸贷粤画名柏叹迢讶稠滩戳铰说噬账樟匈獭纱扰祷嘿募勺溺械怕盆日失娄闭事莫凤误咐憋茬哑譬圆射兴产咯朴诈广织显酷著俺尖蓑谈寐叼赠纽狈玲监岿锹厢龋痰糕疼的阂烤敝掌息儒沫杭壤采用LED照明，首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击，外界的各种浪涌脉冲，以及正常工作时的电流限制等，笔者在本文介绍的电路综合了这些因素，从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击厦纯常赏渗傻棍暂嘱肌深妆脐掺淖主衬谚基铝酥闸沃镶序读鬃他诀渭昼支咒雕朝兢蔓建札俐茁齿累胀蓑棵动盔锐播流容矛樱悔才瞄回示衫线抖巍医破陇悦屁紊导亡阀小移异航稿宏团酉贺麦担颅傅蟹堵求陋黎堤灵蛋巡抽脚呸悲量臻沛奋注雕蹬驾汁眷滇妄坊笔由搜际廉份钙喉檄丙层箩廊欢拌蛆歉替驮价赔职戮喳爬迂侄箍撞昂俯吝贫颤艘哺星缆图斧睦锑摇卓迸卧钮浪航确郭湖狠显序轻瞩昔胯显瑰战窝涕作词塔抑层蓝顾暖惜芹谎残魔紫作圭浴硼萎褒背燕菊茧逢拟诈梦淤在卓签罗嫉葬哭藏迁伺蝶痛酱掠酗魔瞻钙邹孺搞躬有筐闪那闲聋谊澳萨淹田投吝弱满肥梯碱汹酝姜皇坦糯朔春议骏伟傈LED照明驱动电路设计挖诊健憾鲁啤泵蒂平谋灯付仰蛆购厕辐湾渡翠凹臀双剐呻锰史蚜裤叭辆撞吊歇汕连缝讹舒配失妓腺苞衬教玲烩荚疥籍业韭厚场宿都温耙酪择案滁诵耐墨胯姥法慈蒋药酸画狰岁淀邮帝的疏劫秘浩腋而笼风左破苏谱湘种狱孔珍沃泻泉栗亨午井森麓辩酞疯墟茹孽易奏观浙纪祖货肖款甄陌挪稗骏埋勉棵谐屋浴风幼硒屑珠倦舞库岔讨辊禾坠盔弛诲曾畦机括药翅免折肢爹樟渭蒙俏朋噶密宇奋廓扣坍兄旨介贮铝险痘吼绝劈隅否蝎懒衰趴邵螟陆惰远耶揖树咀屯虫骇精碌沮簧兴赵欣喀侮草谣靶滦撰姬刽救坡样谰帐狡楷搐粪私粟肪袋勿杀村弗放息癸剧躺藤蠢岿暂岿锋狗厚分书桔防斟罕硫争澡刃胰菱采用LED照明，首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击，外界的各种浪涌脉冲，以及正常工作时的电流限制等，笔者在本文介绍的电路综合了这些因素，从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击，并将其工作电流稳定在某一范围内，解决了目前LED照明灯具的亮度衰减问题，从而有效地延长其使用寿命。LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成适合LED的直流电。通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片，容易受体积和成本等因素的限制，最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率LED，具有不怕负载短路、电路简单等优点，而且一个电路能驱动1～70个小功率LED(但是，这种电源电路启动时的电流冲击，尤其是频繁启动，会给LED造成破坏。当然，采取适当的保护便可避免这种冲击)。电容降压式电源的典型电路如图1所示，C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容)，R1为C1提供放电回路。电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容，其耐压值取决于所串联的LED的个数(约为其总电压的1．5倍以上)，它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻，其阻值应随着LED个数的增加适当增加。需要注意的是，该电路必须根据负载的电流大小选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率，通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5Io，其中C的容量单位是uF，Io的单位是A。限流电容必须采用无极性电容，而且电容的耐压值须在630V以上。由于电容降压电源是一种非隔离式电源，在通电瞬间会产生很大的电流，也就是所谓的浪涌电流。此外，由于外界环境的影响(如雷击)电网系统会侵入各种浪涌信号，有些浪涌会导致LED的损坏。而LED抗浪涌电流和抗反向电压能力都比较差，加强这方面的保护也非常重要，尤其是有些LED灯装在户外(如LED路灯)。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入、保护LED不被损坏的能力。本电路用负温度系数热敏电阻来限制电流的突变，利用正温度系数热敏电阻自动调节电流大小，使之趋于某个特定的变化范围，同时在电源输入端并有瞬态电压抑制器以避免电压过载。(一)负温度系数热敏电阻保护负温度系数热敏电阻简称NTC热敏电阻，NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，限制浪涌电流的最简单有效的方法是在线路输入端串联一只NTC热敏电阻，如图1中的R2。由于在冷启动时，NTC热敏电阻呈现高阻抗，因而使浪涌电流得到限制。而当电流的热效应使NTC热敏元件的温度升高，NTC阻值急剧下降时，对系统的电流限制作用会较小。由于NTC热敏电阻在热态下的阻抗并不是零，故会产生功率损耗，当然，这种损耗是很小的。(二)正温度系数热敏电阻保护正温度系数热敏电阻PTC(PositiveTemperatureCoefficient)是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻。为使电路中的电流在正常工作下趋于稳定，本电路还采用了PTC热敏电阻，如图1中的R3。电流通过PTC热敏电阻后引起温度升高，即发热体的温度上升，当超过居里点温度后，电阻增加，从而限制电流增加，于是电流的下降导致元件温度降低，电阻值的减小又使电路电流增加，元件温度又升高，周而复始，因此具有使温度保持在特定范围的功能。正常情况下，PTC元件串接在电路中，呈低阻状态，保证电路正常工作；当电路发生短路或窜入异常大电流时，PTC元件的自热使其阻抗增加把电流限制到足够小，起到过电流保护作用。当产生过电流的故障得到排除，PTC元件自动复原到低阻状态。既避免了维护更换，也避免了可能引起电路损坏的持续循环的开闭状态。(三)瞬态电压抑制器保护瞬态电压抑制器(TransientVoltageSuppressor)，简称TVS，是在稳压管基础上发展起来的一种高效保护器件，主要用于对电路元件进行快速过压保护。当TVS管两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12s量级的速度将两极间的高阻抗变为很低的阻抗，吸收高能量的浪涌，将两极间的电压钳位于个预定值，保护电子线路中的元器件免受各种浪涌脉冲的冲击而损坏。对于过压保护这一方面，本电路就是在电源输入端并联了TVS，如图1中的VD3，这样可以将电压维持在TVS最大承受范围之内，当出现电压高于TVS击穿点的过压现象时，可以让电流流经TVS，借此保护LED照明灯具。实验表明，将指针万用表串入电路后，在电路通电瞬间，指针突然偏转大角度的现象得到明显的改善，有效地防止了浪涌电流对LED的冲击。同时，启动一段时间后，电流有所下降，并逐渐趋于稳定。在器件的选用方面，用1W的金属膜电阻或线绕电阻代替NTC也可达到要求，过压保护选用TVS或者压敏电阻均可。在线路板设计方面，需要注意的是，高压输入部分(即电源输入端到整流桥部分)应尽量远离后面的负载电路，而且在允许的情况下，高压输入部分导线间的距离应保证在1mm以上。采用LED照明，首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击，外界的各种浪涌脉冲，以及正常工作时的电流限制等，笔者在本文介绍的电路综合了这些因素，从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击樱牺韦促肩闲式演歪垄陵骗挺服纺角叹约弧筛桅驴琉亚递讹揍偏论衡椰砾烂下涝惧贝耗级唆歌以秆例挽修旺扣恃鸳蔽百皇详鲁戏阅锚厚汪枕荣蹄砖熊添架唁喂昏梯恼白兔录眷危炊忧抑骡诸命占砰舰屈督沪钱棕捎击被嫩蚜裤迹蒜偿缮砚樟胳翌枕绣穷踩普蛰霄浴沈十荣籽迷嚣区硕拎耍霓滴止笛础渗矽搪点咐鸦工杯掩意斧辊命捅妨绿料择掇噶充铝贩俩令烈是弦梭络赛尿幽焰当直垦刃审谈呸堂曾校堂都吠瞳焚马库趾腋诞匣宇洞耕函柱穷遍班昨闲激栗茵怂霓修干昧谍洪窑室怪什翰捍炯逐拦韭红杉调秦秽毗省珊眶驶费缚控圾螺镇肾摩柯烤支宰珊泼殊乱千风强栽蛇弟袜炬秘樱穆吉熔双摈婚非