全電壓20W LED日光燈開關(guān)恒流源設(shè)計方案

注意事項

電子穩(wěn)壓器

給U1供電的電路名叫倍容式紋波濾波器，是有效的電源凈化器，它具有電容倍增式低通濾波器和串聯(lián)穩(wěn)壓調(diào)整器雙重作用，也叫 ACR (Amplificatory Capacitance Regulator)電路。在射極輸出器的基極到地接一個電容 C4，由于基極電流只有射極電流的 1/(1＋β）,相當(dāng)于在發(fā)射極接了一個(1＋β）C4的大電容，這就是電容倍增式濾波器的原理。如果在基極到地再連接一個齊納二極管，就是一個簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓器，因此，該電路具有穩(wěn)壓和濾波雙重作用，能有效地消除高頻開關(guān)紋波。注意選擇雙極型晶體管的 Vbceo>500V, Ic=100mA。穩(wěn)壓二極管 D4 用 16～18V，1/4W 任何型號的小功率穩(wěn)壓管。

圖10：倍容式紋波

功率因數(shù)校正電路

普通的橋式整流后直接平滑濾波的AC-DC電路，輸入電壓是正弦波，由于電容充電快放電慢，電流是不連續(xù)的脈沖波，諧波失真大，功率因數(shù)低。本電路用的是一種低成本的無源功率因數(shù)補償電路，如圖11所示。這個電路叫平衡半橋補償電路，C1和D1組成半橋的一臂，C2和D3組成半橋的另一臂，D2和R1組成充電連接通路，利用填谷原理進(jìn)行補償。濾波電容C1和C2相串聯(lián)，電容上的電壓最高充到輸入電壓的一半(VAC/2)，一旦線電壓降到VAC/2以下，二極管D1和D3就會被正向偏置，這樣使C1和C2開始并聯(lián)放電。采用這個電路后，系統(tǒng)的功率因數(shù)從0.6提高到0.88～0.9，但很難超過0.92，因為輸入電壓和電流之間還存在大約60度的死區(qū)。

圖 11：平衡半橋 PFC 電路

采樣電阻

電阻R6、R7、R8、R9 并聯(lián)作為采用電阻，可以減小電阻精度和溫度對輸出電流的影響，并且可以方便地改變其中一個或幾個的阻值，達(dá)到修改電流的目的。建議選用千分之一精度，溫度系數(shù)為 50ppm 的SMD電阻。如果對電流精度和溫度變化有更高的要求， 建議使用康銅或錳銅四端專用電流采樣電阻。

電解電容器

因為鋁電解電容的壽命與溫度有很大關(guān)系，溫度升高電解質(zhì)的損耗加快，溫度每升高6OC，電容器壽命就會減少一半。雖然LED的壽命長達(dá)5萬小時，但電解電容的壽命只有4000小時，燈管內(nèi)溫度比較高時，電解電容器的壽命更低，因而，這個驅(qū)動電路的壽命取決于電解電容器。

功率電感

功率電感L3是比MOS管更關(guān)鍵的元件，要求Q值高、飽和電流大、電阻小。標(biāo)稱3.9毫亨的電感，在40KHz～100KHz頻率范圍里Q應(yīng)大于90,飽和電流大于工作電流的2倍，這里選500毫安，繞線電阻要小于2 歐姆，居里溫度大于400oC的優(yōu)質(zhì)功率電感。使用劣值電感的后果是災(zāi)難性的，一旦電感發(fā)生飽和，MOS管、LED、控制芯片就會瞬間燒毀。建議使用微晶材料的功率電感，它可以確保恒流源長期安全可靠地工作。