LED日光灯无IC驱动电路设计
LED灯驱动电源的设计与制作
LED灯驱动电源的设计与制作一、引言随着LED（Light Emitting Diode，发光二极管）技术的不断发展和普及应用，LED灯的用途越来越广泛，从家庭照明到汽车照明、室内展览等各种领域。
为了保证LED灯的稳定工作和延长寿命，合理设计和制作LED灯驱动电源是非常重要的。
二、LED灯工作原理LED灯是一种半导体器件，其正常工作需要驱动电流提供能量。
普通的LED一般需要1.5至3伏电压来点亮，而电流在几毫安到几十毫安之间。
因此，LED灯的驱动电源设计既需要提供合适的电压，又需要限制合理的电流。
三、LED灯驱动电源设计原则1.稳定性由于LED灯的工作要求电源电压和电流的稳定性，设计电源时应以稳定为前提，尽量减小电压和电流的波动。
2.高效率为了节约能源和减少损耗，LED灯驱动电源的效率应尽可能高。
3.外围电路简单合理设计和制作的LED灯驱动电源应尽可能简单，外围电路的元器件数量和复杂度应尽量减少，避免电源波动和噪音干扰。
四、LED灯驱动电源的设计与制作步骤1.确定工作电压和电流要求根据实际需求，确定LED灯的工作电压和电流要求，包括额定电压和额定电流范围。
2.选择驱动电源拓扑结构常见的LED灯驱动电源拓扑结构有线性驱动、开关转换电源和共阴共阳驱动等。
根据实际情况选择合适的拓扑结构。
3.设计电路图根据选定的拓扑结构，设计合适的电路图。
包括输入滤波电路、变压器、稳压电路等。
4.选择合适的元器件根据电路图和要求，选择合适的元器件，如变压器、电容、二极管、电阻等。
5.PCB设计将电路图转化为PCB设计，包括布局和走线。
注意将高功率元器件与低功率元器件隔离，减少干扰。
6.制作和组装根据PCB设计制作线路板，并进行元器件的组装和焊接。
7.调试和测试将制作好的LED灯驱动电源连接至LED灯，进行调试和测试。
包括输入和输出电压、输出电流的稳定性等。
8.优化和改进根据测试结果，对LED灯驱动电源进行优化和改进。
主要包括提高稳定性、效率，减小尺寸和重量等。
LED线性驱动日光灯设计
LED 线性驱动日光灯设计刘炼，张伦瑛（重庆四联光电科技有限公司）收稿日期：2016-05-25作者简介：刘炼（1986—），男，本科，照明LED 系统工程师。
摘要：解决LED 日光灯成本高、工艺复杂等缺陷，设计了一款LED 线性驱动日光灯，无电解电容，灯珠与驱动电子元件都采用SMD 工艺，贴在铝基板上，电子元件数量为11个。
采用光源光电色综合测试系统SL －300、智能变频电源AN9700H －1kvA 、智能电量测量仪PF9810、高低温湿热试验箱EBS －SDJ605F 、雷击浪涌发生器EMS61000－5A 等设备进行测试。
灯具能够正常工作，光电色参数非常优良。
因此，LED 线性驱动日光灯有着巨大的优势，能有力推动LED 产业的快速发展。
关键词：线性；无电解电容；LED ；驱动Design of LED Linear Driving Fluorescent LampLIU Lian ，ZHANG Lunying（Chongqing Silian Optoelectronic Technology Co．，LTD．）Abstract ：To solve the LED fluorescent lamp defects such as high cost and complicated process．Designed a linear driving LED fluorescent lamp ，non-electrolytic capacitor ，for which electronics （11pcs ）and lamp beads both of SMD technology are welded on the aluminium substrate together ，and used testing equipments including light source photoelectric color integrated test system SL-300、intelligent frequency power AN9700H-1KvA 、intelligent electric charge instrumentation PF9810、high-low temperature-humidity test chambers EBS-SDJ605F and lightning surge generator EMS61000-5A．LED linear driving fluorescent lamp has a huge advantage ，which can vigorously promote the rapid development of LED industry．Keywords ：linear ；non-electrolytic capacitor ；LED ；drive0引言随着LED 大规模进入商业和家庭照明，客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。
15W LED日光灯恒流驱动方案设计(一)
15W LED 日光灯恒流驱动方案设计(一)
一、总体设计
FT870B 是一款PWM 控制型的高效的恒流型LED 驱动IC,能在15~500V 的输入电压下正常工作，固定25K 的工作频率，最大能驱动1A 的输出电流，恒
流精度达到±5%,并且支持PWM 调光功能。
15W 应用电路图及基本原理：
基本工作原理为：当开关管导通时，主电流回路为AC IN-F1-B1-LED-L1- Q1-R4-L2-B1-AC IN,此时AC 给LED 供电，并使电感L1 存储能量;当开关管关断时，主电流回路为L1-D4-LED-L1,此时电感L1 释放能量，保持LED 的输出。
由于开关管导通时，流过LED 的电流同时也流过R4,所以通过检测R4 上的电
压来检测流过LED 的电流，从而达到恒流的目的。
电路中，C2,C3,D1,D2,D3 为PFC 校正电路，主要提高输入的功率因数。
L2,D5,C7 构成辅助供电回路，从而关断HV 脚的供电，减小损耗，提高效率。
二、元器件参数选择
输出LED 规格为3.2V,20mA,共240 颗
连接方式为8 个LED 串联为一路，共30 路
外围应用参数如下：
V max,ac=265V,V min,ac=90V,f=50HZ(交流输入频率)
V o,max=25.6V, I o,max=498mA
P o,max= V o,max 乘以I o,max=12.75W
η=85%, PF=0.85,fu=25khz(芯片工作频率)
P in,max= P o,max /η=15W。
LED日光灯驱动电路设计及仿真分析
LED日光灯驱动电路设计及仿真分析目前小功率LED在使用时会对LED进行并联、串联，而使用过程中只要有一个LED 短路或开路，都将导致小片或整条LED熄灭，影响照明效果，因此研究简单、廉价的驱动电路具有重要的意义。
本文介绍了LED日光灯驱动的特点，设计了实用的电容降压式LED日光灯驱动电路，着重分析了关键元件参数的选择原则。
采用PSp ice仿真软件对设计的电路进行了可行性验证，并在此基础上制作了实物电路，用作12W T8标准LED日光灯电源。
经实验验证，该电路稳定可靠，成本低，适用于多种小功率LED驱动。
1 日光灯电路设计1. 1 LED日光灯驱动目前小功率照明产品中，广泛使用两种驱动电路形式：恒流驱动和稳压驱动。
前者电路输出的电流是恒定的，输出电压随负载的变化而变化，且恒流驱动通常使用恒流IC,使用时对IC承受的最大电压值要求较高，限制了LED 使用的数量。
后者输出电压是固定的，输出电流随负载（LED）数量的增减而变化。
实验证实，由于LED封装中其正向压降离散值较大，且LED亮度输出与其电流成正比，LED 亮度一致性较差，但通过串加合适电阻可以使每串LED亮度平均，较适于低端照明市场。
1. 2 LED日光灯电路设计LED日光灯驱动电路原理图如图1所示。
图1 LED日光灯驱动电路该电路共驱动140只白光LED （小功率）,采用35串4并的模式，采用电容降压式驱动方式。
其中，C1、C4 为并联的两个相同的电容，起降压及限流作用；4个1N4007组成的整流桥对输入交流电压进行整流；滤波电容C3 用于滤除整流输出电压中的交流成分，使电压更为平滑；L1、C2 用于滤除输出电压中的高频成分；电阻R4 为C3 提供放电回路；采用单向晶闸管SCR729210对电路进行保护， R3 为限流电阻。
1. 2. 1 降压电容选择因为通过降压电容C 向负载提供的电流IO实际上就是流过C 的充放电电流IC.当负载电流IO 小于C的充放电电流IC 时，多余的电流就会流过滤波电容C2。
led照明驱动电路设计与实例精选
led照明驱动电路设计与实例精选LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光电器件，在现代照明领域得到广泛应用。
要实现LED的照明功能，首先需要设计相应的驱动电路，以保证LED的正常工作。
本文将介绍LED照明驱动电路的设计原理和实例精选。
LED照明驱动电路设计原理LED照明驱动电路的设计原理主要包括功率转换和电流控制两个方面。
1.功率转换：LED照明需要将输入电源的直流电能转换为适合LED的电流和电压。
常见的功率转换方式有线性功率转换和开关功率转换两种。
线性功率转换方式简单，但效率低，常用于小功率LED照明。
其中，电阻器限流电路和电流源限流电路是两种简单的线性驱动电路。
电阻器限流电路通过串联电阻器来限制LED的电流，但有功率损耗大的缺点。
电流源限流电路通过电流源和电阻器来限制LED的电流，有着更好的稳定性和效率，但制作复杂。
开关功率转换方式包括开关转换器和开关稳流源两种。
其中，开关转换器常见的有降压型、升压型和降升压型。
降压型开关转换器是最常用的驱动方式，将输入电源的电压通过开关元件和电感器转换为合适的电流和电压供给LED。
升压型开关转换器将输入电源的电压升高后供给LED，用于高亮度LED或串联LED。
降升压型开关转换器既能将输入电压降低，也能将输入电压升高，被用于某些特殊应用场景。
2.电流控制：为了保证LED的亮度稳定，需要通过电流控制来调节LED的工作电流。
常见的电流控制方式有恒流源控制和PWM（脉宽调制）控制。
恒流源控制通过稳流电源或电流源来提供固定的工作电流，保证LED的亮度稳定。
PWM控制通过调节开关元件的导通时间占空比，控制LED的亮度。
PWM控制有较高的效率，但可能引起视觉疲劳或视觉闪烁。
LED照明驱动电路实例精选以下是几个常见的LED照明驱动电路实例：1.电阻器限流电路电阻器限流电路是最简单的LED驱动电路，将LED直接与电源串联，通过串联电阻器来限制电流。
但由于电阻器会有功率损耗，效率较低，只适用于小功率LED照明。
LED驱动电路的设计
LED驱动电路的设计一、LED的特性LED(发光二极管)是一种半导体器件，正向导通时产生光，可以将电能转化为光能。
在正常工作条件下，LED需要稳定的电流来进行驱动，过大或过小的电流都会影响其光亮度和寿命。
二、基本驱动电路常见的LED驱动电路有恒流驱动和恒压驱动两种。
1.恒流驱动电路恒流驱动电路是一种将输入电压转换为恒定电流输出的电路。
这种电路通常使用电流源、限流电阻和集电极与电源负极连接的三个元件构成。
通过控制电流源的输出电流大小，可以实现对LED的实时电流调节。
2.恒压驱动电路恒压驱动电路是一种将输入电压转换为恒定电压输出的电路。
这种电路通常使用电压源和限流电阻构成。
通过控制限流电阻的阻值，可以实现对LED的实时电流调节。
三、设计流程设计LED驱动电路的关键是确定所需的电流和电压，然后选择合适的电流源和限流电阻来实现。
1.确定所需的电流和电压LED在不同的工作条件下，所需的电流和电压是不同的，所以首先要确定所需的电流和电压。
这可以根据LED的参数和光亮度要求来确定。
2.选择适合的电流源和限流电阻根据所需的电流和电压来选择适合的电流源和限流电阻。
电流源可以选择常见的电流源芯片，如恒流源芯片，或者使用差分放大器和反馈电路来实现。
限流电阻可以根据LED的参数和所需的电流和电压来计算得到。
3.控制电流源和限流电阻根据设计的电路来控制电流源和限流电阻，以实现对LED的实时电流调节。
可以使用反馈电路来实现自动控制，也可以通过外部电路来手动调节。
四、其他考虑因素在LED驱动电路的设计中，还需要考虑到一些其他因素，如稳定性、效率和保护。
1.稳定性2.效率3.保护在设计时需要考虑到对LED的过电流、过压和过温等保护措施，以防止LED因异常工作而损坏。
总结：LED驱动电路设计需要根据LED的特性和工作要求来进行选择和计算，确保输出的电流和电压稳定，并具备高效、稳定和安全的特点。
在实际设计过程中，还需要考虑到其他因素的影响，如稳定性、效率和保护。
LED日光灯管驱动电路
LED日光灯管驱动电路
LED日光灯管驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面，一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±10％的范围内变动。
二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED日光灯管的系统效率保持在较高水平。
传统的低效率电路：
图 1 是传统的低效率电路，电网电源通过降压变压器降压；桥式整流滤波后，通过电阻限流来使3 个LED 稳定工作，这种电路的致命缺点是：电阻R 的存在是必须的，R 上的有功损耗直接影响了系统的效率，当R 分压较小时，R 的压降占总输出电压的40％，输出电路在R 上的有功损耗已经占40％，再加上变压器损耗，系统效率小于50％。
当电源电压在±10％的范围内变动时，流过LED 的电流变化将≥25％，LED 上的功率变化将达到30％。
当R 分压较大时，
在电源电压在±10％的范围内变动时，虽说能使输出到LED 的功率变化减少，但系统效率将更低。
图2是在图1 的基础上加了一个集成稳压元件MC7809，使输出端的电压基本稳定在9V，限流电阻R 可用得很小也不会因为电源电压的不稳定造成LED日光灯管的超载。
高效LED灯驱动电路的设计与优化
高效LED灯驱动电路的设计与优化下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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LED日光灯电路设计
ｆ ． ｋａＳｅ ｎ ｔ ｒ， ｈ ｎ ｈ ｎ５ ５ ， ｈｎ ） ２ Ｎｏ ｉ ｉｍｅ ｓ ｗｏｋ Ｓ ｅ ｚ ｅ ０ ７ Ｃ ｉａ Ｎｅ １ ８
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｅ ｃｒｕ ｔ ｅ ｉｎ ｄ ｆ ｒＬＥ ｄ ｙ ｉｈ ａ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍｐ ｏ ｅｔ ｅｌ ｔｔ ｎ ｏ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｉ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｏ Ｄ ａ ｌ ｔｌｍｐ ｉ ｎｒ ｄ ｃ ｄ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｒｖ ｈ ｉ ａｉ ｆ ｃ ｇ ｍｉ ｏ
技 术应 用 ・ Ｅ ＬＤ
Ｌ Ｄ日光灯 电路设计 Ｅ
詹 宝容 。 庾 锡 昌
（． 州大学松 田学院信 息科 学与工程 系，广 东 广 州 ５ ０ ６ １广 ０） １ ０ （． 基亚西门子 网络 ，广 东 深圳 ５ ０ ７ ２诺 １ ５） ８
摘 要 ： 绍 了一 种ＬＤ日光 灯 电路 的 设计 方 法 。为 了克服 现 有 电源驱 动技 术 缺 陷 ，设 计 了基 于Ｑ ９ １驱 介 Ｅ Ｘ ９Ｏ
灯 比传统 日 光灯节电可达到７ ％～８％，节能效果 ０ ０
非常 明显 。
用１４ ）Ｌ Ｄ串并联结合的排列方式，并采用了 ４ 颗ｑ Ｅ ５ 非隔离恒流驱动芯片Ｑ ９ ０ Ｘ９ １ ，使得实际消耗功率
仅 为９ 的条 件 下 ，能产 生７ ０ｍ的 日光 灯效 果 。 Ｗ ０ｌ 测试 结 果 表 明 ，使 用该 电路 设 计 的Ｌ Ｄ日光 灯 产 Ｅ 品具 有 比传 统 日光 灯更 好 的光 效 和功 率 因数 。 目 前该 产 品 已经 在某 工厂 的生 产 车 间上 投 入 使 用 ，
２ Ｅ Ｌ Ｄ日光灯 电路 的设计
LED日光灯驱动设计方案
LED日光灯设计方案日光灯作为一种光亮柔和而有效的光源在全世界广受欢迎，无论是在家居、商店、办公室、学校、超市、医院、剧场，还是在商业冰柜、广告灯箱、地铁、人行隧道、人防工程、夜市灯饰照明等，只要需要照明的地方均可见到日光灯。
传统的荧光日光灯其电源的利用率并不理想：附加镇流器功耗较大，开启时需要辅助高压；日光灯管内置的水银在废弃时无法处理，成为污染环境的公害。
日光灯管的荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的汞(水银)，因此日光灯管破裂后，跑出来的水银蒸气对人体的危害较大。
权威资料显示：汞蒸气达0.04至3毫克时会使人在2至3月内慢性中毒，达1. 2至8.5毫克时会诱发急性汞中毒，如若其量达到20毫克，会直接导致动物死亡。
0.06W的白光LED草帽灯、食人鱼是最早被用在LED日光灯的发光灯条上的。
每个LED日光灯管使用数量不等，约280-360颗。
现在新一代的LED日光灯发光灯条使用从0.06W到1W、显色为纯白、青白、暖白、冷白的贴片LED平面光源。
节能省电是LED日光灯的最大特点。
以T8日光灯为例，标称36W的荧光日光灯(CFL)，其附加镇流器耗电8W，工作时实际耗电44W，照亮流明为420lm，使用寿命3千小时。
而同样规格的LED日光灯，工作时实际耗电仅16W，照亮流明为550lm，使用寿命可达3万小时。
PWMLED日光灯的LED灯条电源驱动方案有很多种，目前非隔离方案因其效率高而占主流，而用PWM LED驱动控制器来做LED日光灯驱动电源的又占绝大多数。
PT4107是一个典型的PWM LED驱动控制器，其内部拓扑结构如图1。
PT4107是一款高压降压式PWM LED驱动控制器，通过外部电阻和内部的齐纳二极管，可以将经过整流的110V或220V交流电压箝位于20V。
当Vin上的电压超过欠压闭锁阈值18V后，芯片开始工作，按照峰值电流控制的模式来驱动外部的MOS FET。
在外部MOSF ET 的源端和地之间接有电流采样电阻，该电阻上的电压直接传递到PT4107芯片的CS端。
LED节能照明光源驱动电路设计
【 关键词 】Ｌ Ｅ Ｄ节能照明光源 ；驱动电路 ；电路设计
其中： １ 管 脚 接 地 ；２ 管 脚 接 的 是 光 耦 合 器 的 反馈 信 号 ， 从 输 出端 取一个 降压 ，经过光耦 形成 反馈信号 ，反 馈信号经过一 个 由Ｒ Ｃ 组成 的一个滤波回路 ，其 目的是使输 出的反馈信号得到 平滑 的电压 ：一般取 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ０ＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ０Ｒ Ｌ Ｄ・ ｊ 臻 ｒ ｊ 窜 ｛ 目 嚎
Ｌ Ｅ Ｄ节能照明光源 驱动 电路设计
中芯 国际 集成 电路 制造 （ 天津 ） 有 限公 司 赵 明
【 摘要 】 Ｌ Ｅ Ｄ节能照明光源 以其工作稳 定、高效、环保 、节能等优 点 ，成为一种 常用的绿 色光 源，应 用广泛。本文设 计 了一套照明
的主 流 产 品 。
ｃ
二
２
选 用 开 关 电源 ， 其 电路 比 较 复 杂 ，其 基 本 构 成 大致 分 为 五 部分：①输入整流滤波部分 ：包括从交流到输入整流滤波器 的电 路 。②功 率开 关管及高频变压器。③控制 电路部分 （ Ｐ ＷＭ调制 器 ），控 制电路产生脉冲调制信号 ，其 占空比受反馈 电路 影响 。 ④输 出整流滤波部分 。⑤反馈 电路 。除此之外，还需增加偏置 电 路 、 保护 电路 。其 中 ，Ｐ ＷＭ调 制器 为 开 关 电源 的 核心 口 】 。
．
１ Ｌ Ｅ Ｄ 驱动电路设计方案确 定
Ｌ Ｅ Ｄ电源 驱动 是把 电源 供应 转 换为 特定 的 电压 电流 用来 驱动Ｌ Ｅ Ｄ发光 的 电压 转换器 ，考虑￣ Ｉ Ｊ Ｌ Ｅ Ｄ是特性敏感 的半 导体 器 件 ， 又 具 有 负 温 度 特 性 ，在 应 用 过 程 中就 需要 对 其 进 行 稳 定 工 作 状 态 和 保 护 ， 从 而 产 生 了驱 动 的 概念 …。 根据 Ｌ Ｅ Ｄ光源 的特性 、驱动 电源 的效率转换 、有效功率 、 恒流 精度 、 电源 寿命 、 电磁 兼容 、散 热 等 问题 ，在 设计 的 过 程 中就 要注 意Ｌ Ｅ Ｄ驱 动 电 路 设 计 ， 选 择 适 当 的 电路 ，合 适 的 芯 片 和 电子 元 器 件 ， 用来 实 现 恒 流 驱 动 ，要 达 到 这 些 目的 宜选 用 开关 电源 。开关 电源 被誉 为高 效节 能 电源 ，具 有效 率 高 、体 积小 、重 量轻 、应用 广泛 的优 点 ， 已经 成为 稳 压 电源
市场最低成本LED日光灯驱动方案
市场最低成本LED日光灯驱动方案
LED 作为一种新型光源,节能、长寿命、无污染而受到大家的广泛关注,但目前从国内市场来看,要替代传统的节能灯目前还是有一定的过程。
不过,我个人看现在的LED市场,在质量有保证的前提下,价格也合理情况下方可打开国内LED照明市场。
目前台湾数能科技开发一款专门针对LED照明的IC NU501,实现了低成本的恒流驱动方案,整个恒流驱动电源总成本在RMB2元左右。
下面是具体方案说明：
Nu501是最新设计的一款线性LED恒流驱动IC ,封装为sot 23-3,应用电压范围为0.4-12V,输出电流为15-60mA可选。
由于较高的耐压,在多灯串联的应用中, 只需要少量的外部元件,就可以实现交流输入应用,和传统的应用电路相比,不仅省了隔离变压器,而且缩小了整个系统的体积和设计成本。
该产品主要应用在家庭照明和景观照明。
参数设置：。
详解LED日光灯驱动电源DIY制作过程
详解LED日光灯驱动电源DIY制作过程LED电源 DIY LED驱动器我是做开关电源的，原来做过适配器，充电器，铁壳开关电源。
后来做LED电源，最初是做些1W，3W的大功率LED驱动器，但后来做的少了。
原因很简单，没有市场。
我发现大功率LED恒流电源，只要其功率超过5W，基本就没有市场，只能是打样。
因为LED太贵。
这也算给同行做电源的朋友提个醒，这是我的经验之谈。
不知有多少人失足于大功率LED，大功率LED雷声大，雨点小，害的不少在这一块痛失老本。
还是小功率LED市场好一点。
不过也不行，现在小功率LED驱动器，被阻容降压电源占去大部分江山。
恒流形的开关电源驱动小功率LED，好是好，就是很多人接受不了其成本。
我出过一款恒流型小功率LED驱动器，开关电源的，效率达到0。
9，稳定性可靠性，恒流精度都很好，价格才五元钱，但不少人还是嫌贵，因为他们拿它和一元钱的阻容降压电源去比较，当然这二者根本没法比。
我做的开关电源里面，有一个集成MOS的开关电源芯片，还有一个变压器。
这二者的成本就是放在那里的，当然性能也是放在那里的。
但我相信，最终小功率LED恒流驱动器会将阻容降压电源淘汰掉。
因为消费者会慢慢趋于理性，一个阻容降压电源做出来的灯具，几乎是没有什么实用价值的，只能当个摆设和玩具，如果LED真的进入了通用照明领域，阻容降压电源根本无法胜任。
我可以料到将来的情况会是，随着LED 性能的提高，价格的降低，电源成本也将会成为LED灯具成本的相当重要的一部分。
真正的灯具，阻容降压根本不能胜任。
阻容降压电源大行其道，只是一个过渡，最终还是恒流型电源为正宗。
我目前还是看好小功率的LED灯具。
小功率LED灯，目前主要是光衰太大，价格也不够理想。
但现在用于普通照明还是比大功率有优势。
我认为小功率LED灯具进入通用照明领域，和节能灯一较高下，会是五年之内的事。
而大功率LED进入通用照明，则肯定是五年以外的事。
所以现在我专注于小功率LED的研发和制作。
日光灯照明电路的设计
日光灯照明电路的设计一、设计目的1、掌握日光灯的电路结构、工作原理与安装和测试方法；2、能对日光灯照明电路常见的故障进行分析判断并解决；3、能熟练使用示波器。
二、器材与工具1、电工技术实验台交流电压表、电流表；2、灯管、灯座、启辉器、镇流器、开关、各种导线；3、双踪示波器；4、万用表；5、常用电工工具。
三、电路的结构及原理说明日光灯照明电路由灯管、镇流器、启辉器、开关及其灯座组成，如图1所示，实物如图2所示。
图5-1日光灯电路（a）灯管（b）镇流器（c）启辉器图5-2实物图1.灯管日光灯灯管是一根玻璃管，内壁涂有一层荧光粉（钨酸镁、钨酸钙、硅酸锌等），不同的荧光粉可发出不同颜色的光。
灯管内充有稀薄的惰性气体（如氩气）和水银蒸气。
灯管两端有由钨制成的灯丝，灯丝涂有受热后易于发射电子的氧化物。
当灯丝有电流通过时，灯管内灯丝发射电子，管内温度升高，水银蒸发。
这时，若在灯管的两端加上足够的电压，就会使管内氩气电离，从而使灯管由氩气放电过渡到水银蒸气放电。
放电时发出不可见的紫外线照射在管壁内的荧光粉上面，使灯管发出各种颜色的可见光。
2.镇流器镇流器是与日光灯灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。
镇流器的作用是：①限制灯管的电流；②产生足够的自感电动势，使灯管容易放电起燃。
镇流器一般有2个出头，但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃，就多绕了一个线圈，因此也有4个出头的镇流器。
3.启辉器启辉器是一个小型的辉光管，在小玻璃管内充有氖气，并装有两个电极。
其中—个电极是用线膨胀系数不同的两种金属组成（通常称双金属片），冷态时两电极分离，受热时双金属片会因受热而变弯曲，使两电极自动闭合。
4.发光原理当接通电源时，由于日常灯没有点亮，电源电压全部加在启辉器的两个电极之间，启辉器内的氖气发生电离。
电离的高温使到“U”型电极受热趋于伸直，两电极接触，使电流从电源一端流向镇流器、灯丝、启辉器、灯丝、电源的另一端，形成通路并加热灯丝。
基于SA7527的LED照明驱动电路的设计
基于SA7527的LED照明驱动电路的设计第一篇：基于SA7527的LED照明驱动电路的设计基于SA7527的LED照明驱动电路的设计随着社会的发展，人们越来越提倡绿色照明，LED日光灯作为其中一种正在被广泛使用，LED日光灯相对于普通的日光灯具备节能、寿命长、适用性好等特点，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状，拥有回应时间短、环保、无有害金属、废气物容易回收、色彩绚丽、发光色彩纯正等优势。
本文通过SA7527设计的一款LED日光灯驱动电路，稳定可靠性比较好，不仅能够降低日光灯的成本，提高它的转化效率，还可以实现恒流恒压输出，同时能驱动不同功率的LED。
一、电路的设计1.电路组成全电路由抗浪涌保护、EMI 滤波、全桥整流、反激式变换器、PWMLED驱动控制器、闭环反馈电路组成，如图1。
图1 基于SA7527的LED驱动电路框图2.主电路分析主电路如图2所示。
从AC220V看去，交流市电入口接有熔丝F1和抗浪涌的压敏电阻RV1，熔丝起到线路输入电路过流保护的作用，压敏电阻RV1用来抑制来自电网的瞬时高电压保护输入线路的安全，之后是EMI滤波器，L1，L2，C1是共模滤波器，L3，L4，C2是差模滤波器，DB107是全桥整流电路，C13是一个电容滤波器，经过整流后的电压(电流)仍然是有脉冲的直流电。
为了减少波动，通常要加滤波器，由R19，C8，D5组成的RCD缓冲电路是为了防止功率管Q1在关断过程中承受大反压，缓冲电路的二极管一般选择快速恢复二极管。
输出滤波器C10，C11，C12并联是为了减少电压纹波。
本电路的特点：(1)宽电压输入范围;(2)恒流/恒压特性;(3)由LM358组成的输出反馈取样与恒流/恒压控制电路，成本低，控制精度高，调试简单;(4)本电路可以驱动不同功率的LED。
3.启动电路的设计启动电路如图2所示。
为了使电路正常启动，应该在整流桥整流后的变压器初级线圈与SA7527的供电电压端8脚之间连接一个启动电阻R20，并在8脚与地之间连接一个启动电容C9。
LED照明驱动电路设计
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L ED，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I o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)。
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LED日光灯驱动电路设计
摘要：介绍了LED日光灯驱动的特点，设计了实用的电容降压式LED日光灯驱动电路，着重分析了关键元件参数的选择原则。
采用PSp ice仿真软件对设计的电路进行了可行性验证，并在此基础上制作了实物电路，用作12W T8标准LED日光灯电源。
经实验验证，该电路稳定可靠，成本低，适用于多种小功率LED驱动。
0 引言
自19世纪60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明第一个可见红光LED 以来，随着半导体及LED封装等技术的突破，单晶片红、绿、蓝、白光LED的功率等级和亮度不断得到提高。
目前，大功率白光LED 已经达到70 lm /W.随着LED光效、寿命及光色上的明显提高，其在显示、背光、装饰和照明等领域有着巨大的市场潜力。
虽然LED应用层面不断扩大，寿命及光效高于传统照明，但成本相对较高，LED光源成本比重在总成本中高达50
%~90 %,在照明光源技术上还有待改进，且大功率LED散热和光效问题凸显，这限制了LED 在照明领域中的进一步应用。
目前小功率LED在使用时会对LED进行并联、串联，而使用过程中只要有一个LED 短路或开路，都将导致小片或整条LED熄灭，影响照明效果，因此研究简单、廉价的驱动电路具有重要的意义。
根据目前LED日光灯应用现状，设计了简单、可靠的12W标准T8 LED日光灯驱动电路。
1 日光灯电路设计
1. 1 LED日光灯驱动
目前小功率照明产品中，广泛使用两种驱动电路形式：恒流驱动和稳压驱动。
前者电路输出的电流是恒定的，输出电压随负载的变化而变化，且恒流驱动通常使用恒流IC,使用时对IC承受的最大电压值要求较高，限制了LED 使用的数量。
后者输出电压是固定的，输出电流随负载（LED）数量的增减而变化。
实验证实，由于LED封装中其正向压降离散值较大，且LED亮度输出与其电流成正比，LED 亮度一致性较差，但通过串加合适电阻可以使每串LED亮度平均，较适于低端照明市场。
1. 2 LED日光灯电路设计
LED日光灯驱动电路原理图如图1所示。
图1 LED日光灯驱动电路
该电路共驱动140只白光LED （小功率）,采用35串4并的模式，采用电容降压式驱动方式。
其中， C1、C4 为并联的两个相同的电容，起降压及限流作用；4个1N4007组成的整流桥对输入交流电压进行整流；滤波电容C3 用于滤除整流输出电压中的交流成分，使电压更为平滑； L1、C2 用于滤除输出电压中的高频成分；电阻R4 为C3 提供放电回路；采用单向晶闸管SCR729210对电路进行保护， R3 为限流电阻。
1. 2. 1 降压电容选择
因为通过降压电容C 向负载提供的电流IO实际上就是流过C 的充放电电流IC.当负载电流IO 小于C的充放电电流IC 时，多余的电流就会流过滤波电容C2。
式中 Ui ---输入交流电压有效值。
f---交流信号频率。
因此，对于负载所消耗的64 mA电流IO ,至少需要降压电容值C min = 0. 928 μF.另外，为保证C可靠工作，其耐压选择应大于2倍的电源电压，因此，选择两个684MF /630 V电容并联工作。
1. 2. 2 输出整流及滤波电路
根据有些文献，整流桥上单个二极管所承受的电压最大值U RM = √2Ui （Ui 为输入电压的有效值）= 318. 4 V, 因此，选用常用的整流二极管1N4007 （U RM = 1000 V，I F = 1 A）。
为使输出端得到平滑的负载电压，一般取R L C≥（3~5） T /2,其中RL 为负载阻抗，T为输入信号周期（0. 02 s）,可得C≥24. 38 μF.原则上电容值取的越大，输出电压越平滑，其纹波值越小。
但是，随着电容容量的增大，其体积也随着增大，考虑到电路要安装在普通T8 灯管中，实取33μF /160 V 的电解电容；同时为得到更平滑的输出电压，选取L1 为100 μH 线绕电感， C1 为0. 01μF瓷片电容。
1. 2. 3 输出保护电路设计
LED中使用的电流不能超过其规格稳定值，长期超过负荷不仅不会增大亮度（白光LED 在大电流下会出现饱和现象，发光效率大幅度降低）,而且还会缩短LED 寿命，影响LED 照明电路的可靠性。
由于LED正向导通后，其正向电压的细小变动将会引起LED电流的大幅度变化，因此，需要在输出端设置输出保护电路。
该电路由VT1、R2、R3 组成，VT1采用Motoro2la公司的MCR729210 （U DRM = 800 V,控制极触发电压U GT = 0. 8 V,触发电流I GT = 10 mA） .R2 为单向晶闸管提供触发偏置电压，其阻值的选择至关重要，如果值太大，则电路中某些不稳定因素导致LED中的电流瞬间变大，会导致晶闸管频繁触发，保护电路频繁起作用，造成电路工作不正常；如果阻值选的过小， LED可能在超出其规格稳定值下工作，保护电路不灵敏，会造成LED寿命缩短。
因要求LED支路电流为16 mA,则：
为留有一定的裕量，选取R2 = 10Ω。
2 仿真及实验分析
2. 1 日光灯电路的PSpice仿真
为理论上验证设计的可行性，采用PSp ice软件对电路进行了仿真分析。
结果如图2所示。
电路在210 ms时进入稳定状态，稳定后其输出电压为97 ±2. 2 V,输出电流为14. 7 ±0. 3 mA,基本验证了电路设计的可行性。
LED 日光灯电路输出特性如图2所示。
图2 LED日光灯电路输出特性。
为验证输出保护电路的功能，对电阻R2 进行参数扫描分析，之后进行性能分析。
结果如图3所示。
可以看出，当R2 从1 Ω增大到13. 889Ω时，输出电流开始下降，表明此时单向晶闸管处于临界导通状态；然后随着R2 的继续增大，输出电流急剧下降，直至R2 为15. 119Ω时，输出电流稳定在5. 2 mA 左右，表明单向晶闸管已经完全导通，保护电路已经起作用。
图3 输出电流与R2 阻值关系曲线
2. 2 试验数据
从PSp ice仿真的结果来看，电路设计具有可行性，因此依据此电路制作了12 W 日光灯。
标准灯管为1 190 mm ×30 mm,采用两条相同的PCB电路板（尺寸593 mm ×25 mm）对接而成，并采用湖州升谱SPL2000电光源光色电综合分析系统对电路的相关参数进行了测试。
实测输入电压VAC为220 V时，该电路总电流127 mA,相当于每支路为15. 85 mA,电路功率因数为0. 465,电路实耗功率为11. 4W。
在不损坏LED的条件下进行了测试，降压电容C1 的电容值与输出电流的关系如图4所示（因为两个电容是相同的，图4中只表示出单一电容值）。
可见，随着电容值的增加，输出电流几乎呈线性上升，待增加到一定值时（约20 mA）,保护电路起作用，迫使经过LED支路的电流下降。
图4 实测输出电流与降压电容的关系
3 结语
采用电容降压式驱动电路设计了12 W标准T8 LED日光灯电路。
该电路具有体积小、成本低等特点，通过改变降压电容可适合用作多种LED灯具电源。
虽然电源功率因数偏低，但特别适合低端照明市场应用。
依据此电路，通过改变降压电容值，共制作了1W、4W、8 W、12 W等多种照明产品。