一款小功率LED驅(qū)動(dòng)電源電路設(shè)計(jì)

　　本文主要講解非隔離線路在LED驅(qū)動(dòng)電源上的應(yīng)用，相比其他，采用Buck PFC的方式可以在全電壓下工作，LED恒流精度基本上不受輸入電壓影響，LED可以以較大的電流工作，并且在全電壓范圍都能實(shí)現(xiàn)較高的效率，工作更加穩(wěn)定可靠。

　　一 阻容降壓

　　1. 阻容降壓的原理和應(yīng)用

　　電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流，而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。

　　2. 采用電容降壓時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

　　根據(jù)負(fù)載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙荩皇且罁?jù)負(fù)載的電壓和功率，限流電容必須采用無(wú)極性電容，不能采用電解電容。而且電容的耐壓須在400V以上，最理想的電容為聚丙烯金屬薄膜電容。電容降壓不能用于大功率條件，一般用于5W以下小功率應(yīng)用場(chǎng)合，電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件，電容降壓不適合容性和感性負(fù)載，在LED電源的驅(qū)動(dòng)方面應(yīng)用上適合單電壓應(yīng)用。

　　3. 阻容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路如（圖1）

圖1 阻容降壓式簡(jiǎn)易電源的基本電路

　　C1為降壓電容器， D1, 2, 3, 4為橋式整流二極管， ZD1是穩(wěn)壓二極管， R1為關(guān)斷電源后C1的電荷泄放電阻。

　　4. 器件選擇

　　電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先測(cè)定負(fù)載電流的準(zhǔn)確值，然后參考示例來(lái)選擇降壓電容器的容量。因?yàn)橥ㄟ^(guò)降壓電容C1向負(fù)載提供的電流Io, 實(shí)際上是流過(guò)C1的充放電電流Ic.C1容量越大，容抗Xc越小，則流經(jīng)C1的充、放電電流越大。當(dāng)負(fù)載電流Io小于C1的充放電電流時(shí)，多余的電流就會(huì)流過(guò)穩(wěn)壓管，若穩(wěn)壓管的最大允許電流Idmax小于Ic-Io時(shí)易造成穩(wěn)壓管燒毀。為保證C1可靠工作，其耐壓選擇應(yīng)大于兩倍的電源電壓。泄放電阻R1的選擇必須保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)泄放掉C1上的電荷。

　　5. 實(shí)際參數(shù)計(jì)算方法

　　已知C1為0.33μF, 交流輸入為220V/50Hz, 求電路能供給負(fù)載的最大電流。

　　C1在電路中的容抗Xc為：

　　Xc=1 /（2 πf C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K

　　流過(guò)電容器C1的充電電流（Ic）為：

　　Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA.

　　二 線性驅(qū)動(dòng)電路

　　1. 典型的電路如（圖2）

　　2. 工作原理

　　R3為恒流電阻， 利用R3的壓降來(lái)控制TL432的開關(guān)， 在利用432的開關(guān)來(lái)控制Q1的導(dǎo)通從而達(dá)到輸出恒流的目的， 選擇432的目的是利用432基準(zhǔn)為1.21V來(lái)降低在R3上的損耗。電流恒流值之為1.21/R3, R1選擇根據(jù)Q1的放大倍數(shù)來(lái)選取。

　　3. 應(yīng)用場(chǎng)合注意事項(xiàng)

　　此電路建議應(yīng)用在單電壓輸入， 輸出電流小電流的LED電源驅(qū)動(dòng)上， 比如球泡燈， T管等， 一般建議輸出電流在100mA下。同時(shí)輸出電壓越接近輸入會(huì)比較好， 這樣避免Q1的的壓降過(guò)大而造成損耗過(guò)大， 效率較低， 因此LED的使用也最好串聯(lián)使用。

　　三 恒流二極管驅(qū)動(dòng)電路

　　1. 典型的電路如（圖3, 圖4）

　　2. 工作原理

　　理想的恒流源是一種內(nèi)阻為無(wú)窮大的器件， 不論其兩端電壓為何值， 其流經(jīng)的電流永遠(yuǎn)不變。當(dāng)然這種器件是不可能存在的。實(shí)際的恒流二極管相當(dāng)于一個(gè)在一定工作電壓范圍內(nèi) 例如25-100V其電流恒定為某一值例如20mA.其等效電路如圖5所示。