隨著LED照明現(xiàn)在越來越熱,作為LED的生命支柱--LED驅(qū)動電源也越來越受到人們的關(guān)注。
人說LED電源是個特殊的電源,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,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,況且長期工作在滿載情況下,所以對效率的要求比較高,有些電源由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制,對高度也有要求。
下面我就試著就目前中小功率的LED照明電源,談?wù)劥渭壓懔鞯囊恍┏R姷姆椒▉硪粋€總結(jié),不一定很全面,也不一定很深入,不過總算能對一些初入行的工程師有些幫助。
毫不夸張的說,LED驅(qū)動電源將直接決定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,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發(fā)光。
我們先來談?wù)劚容^流行的TL431的幾種恒流方式。
1、 單個TL431恒流電路
如上圖,即是利用單個TL431恒流的示意圖。
原理:
此電路非常簡單,利用了431的2.495V的基準(zhǔn)來做恒流,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):
電路簡單,元器件少,成本低,因為TL431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。
怎樣改進(jìn)缺陷,接下來繼續(xù)貼出改進(jìn)型電路。
這個電路的恒流點(diǎn)計算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13)。
取樣電阻R12,R13的功率為PR=2.495*2.495/R13),對于小功率電源來說,這個功率的損耗相當(dāng)可觀,所以不建議采用此電路做電流大于200mA的產(chǎn)品。
2、單個TL431恒流改進(jìn)型電路
如上圖,即是利用單個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,只要合計設(shè)計R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的壓降。
優(yōu)點(diǎn):
電路簡單,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)有個別LED擊穿時,可以自動調(diào)整輸出電壓。
缺點(diǎn):
當(dāng)輸出空載時,輸出電壓會有上升,上升幅度由電流取樣電路電阻與R12,R13的比值決定。
(網(wǎng)友 chunrol補(bǔ)充)這個電路的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):當(dāng)LED的數(shù)量是一定不變時,樓主說的優(yōu)點(diǎn)就成立了。
缺點(diǎn):當(dāng)LED的數(shù)量有一個范圍的時候,缺點(diǎn)就出現(xiàn)了。輸出電流每增加或減少LED都會有所不同。
(心中有冰 補(bǔ)充)當(dāng)單個LED的壓降一致性不高時,恒流點(diǎn)也會相應(yīng)發(fā)生變化。
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(個人的經(jīng)驗,當(dāng)然不同廠家的情況會不一樣),那么恒流精度就會相差到5%-8%。
3、兩個TL431恒流電路
U4與U3的參考位置一致,當(dāng)LED正常工作時,U3 PIN1、U4 PIN1、U4 PIN2都是2.5V,但由于ZD2設(shè)計在OVP點(diǎn),所以不導(dǎo)通,有電壓沒電流。
當(dāng)LED開路成為空載,因U3 PIN1低于2.5V,所以U3 PIN2 OPEN, 初級IC將馬力全開,呈OVP方式開高壓輸出,但因為此時U4 PIN1、PIN 2電壓也低于2.5V,導(dǎo)致ZD2導(dǎo)通,可拉住OVP現(xiàn)象,但是全部電流與功率將往ZD2-R17-U4,再則U4也Open,所以往R18下來,頂上了U3 PIN1,又形成了恒壓模式。
4、3個TL431恒流電路
其實(shí)這個電路是在23樓的電路基礎(chǔ)上增加了一個恒壓電路而已。