最简单的18W LED 恒流驱动
基于PL3536的18WLED驱动电源设计
基于PL3536的18WLED驱动电源设计LED照明作为一种高效节能的照明技术,已逐步取代着传统白炽灯和荧光灯的照明技术。
未来照明行业的主流必然是LED照明。
LED驱动电源与普通的线性稳压源相比,它具有体积小、成本低、效率高等优点。
LED驱动电源主要有恒压和恒流两种工作模式,在LED照明早期,一般都采用工作在恒压模式的驱动电源,但经过长期的实践发现其有很多的缺陷。
目前大多数LED驱动电源都工作在恒流工作模式。
对于恒流模式的LED电源,在设计方面,我们要求无论环境如何变化它都能输出恒定的电流且电流纹波都能在要求的范围内。
本文所设计的就是一种工作在恒流模式的LED驱动电源。
1 电路原理与分析本文设计的是一种基于PL3536的18 W LED驱动电源,其输出模式是恒流输出模式。
此设计的电路主要分为四个部分,分别是:交流输入端整流滤波设计、DC/DC变换器设计、反馈电路设计、输出滤波电路设计。
电路原理框图如图1所示。
1.1 交流输入端整流滤波设计交流输入端整流滤波电路图如图2所示。
此部分电路主要元器件有熔丝管FUSE,整流二极管D1、D2、D3、D4,电容C1。
其中熔丝管是为了防止电源工作电流过大而设计的。
流过熔丝管的电流计算公式为:在此电路中取P0=18 W;η为电源的效率我们取83%;umin为交流输入的最小值,这里取85 V;cosφ为功率因数,取0.6,代入(1)式得I=0.43 A。
又应为实际电流不是正弦电流,而是窄脉冲电流,因此得I0=0.65*I=0.28A。
所以在此我们取熔丝管的规格为2 A/250 V,对于整流二极管我们选用IN4007。
对于输入滤波电容C1,其估算公式为C=K*P。
在本设计中因为输入电压为85 V~265 V,所以K可取2.5μF /W,由此可得C1=2.5*18=45μF,实际取47μf。
而对于电容两端电压最大值Ucmax=1.4*Uimax=1.4*265=371 V。
SIC9867-18W高功率因数隔离LED驱动制作
上图为该芯片的典型应用原理图。SIC9866/SIC9867 各引脚功能是:
1P:环路补偿;2P:芯片电源;3P:反馈信号采样;4P:MOS 管 S 极,输出电流采样 端;5,6:MOS 管的漏极;7,8:芯片地。
对本驱动设计的几个关键是:确定内置 MOS 管的电压应力,预定最大占空比和工作频率, 依据以上确定设定:变压器参数,启动及反馈供电电路,电流采样电阻,RCD 缓冲电路,输 出电路及输出 RC 尖峰吸收电路,PCB 设计,测试 BOM 打印等。 1:变压器参数设计。 设计变压器,首先要确定系统的最大占空比。 第一页
存在以及反向恢复电流的问题要通过 R8、 C7 将其能量吸收掉,否则会产生一个尖峰 电压影响到元件的可靠性以及造成 EMI 问题。 为了防止漏感与 C7 及 Cd 及其它杂散电容发生振荡,
必须 R8 2
图五
L (L 为次级漏感,漏感约为 4uH.) C
设 C7 为 470PF.D6 的结电容 50PF,则 R8≥2√4uH/(470+50)PF=175Ω. R8 功耗计算:电阻功耗就是吸收电压跳变在电容 C7 产生的能量。 其表示式为:P=1/2*C*(VA-VB)^2*f 。
源。芯片工作在电感电流临界连续模式,内置 700V 功率 MOS 管处于零电流开通 状态,开关损耗小,变压器利用率高。无需次级反馈电路即可实现高精度输出恒 流控制,节约系统成本和体积,提高了系统可靠性。线电压补偿系数通过外部元 件调整。内置多重保护功能,包括 LED 开路保护、短路保护、芯片供电过压、欠 压保护、 电流采样电阻开路保护和逐周期限流等。所有的保护都具有自动重启功 能。并具有过热调节功能,在芯片过热时减小输出电流,以提高系统的可靠性。 SIC9866/SIC9867 采用 SOP-8/DIP-7 封装。 下面举例介绍基于 SIC9867 的 18W 高功率因数全电压隔离 LED 驱动制作
LED恒流驱动的类型特性和应用.ppt
12KΩ 93% 1.62 54 47 63 60
12KΩ 91% 2.34 72 56 82 75
12K 12KΩ 12KΩ
95% 93%
93%
1.08 1.62
2.25
50
54
65
43
47
53
57
63
74
54
60
72
表中红字为带散热器时的表面温度(在25度室温时测试的结果)
12KΩ 92% 3.06 74 63 87 84
2串10个1W
12 33V 2.75 23.1W 0.7A 0.142Ω
24V 33V 1.38 23.1 0.7A 0.142
4串5个 5串5个 6串5个
1W
1W
1W
12V
12V
12V
16.5V 16.5V 16.5V
1.38
1.38
1.38
23.1W 28.8W 34.65
1.4A 1.75A 2.1A
27
智能型可调光太阳能LED路灯的构成
PWM可调光 控制器
PWM调光 恒流模组
SLM 2842Sd
LED 灯具
太阳能 电池板
蓄电池
上海龙茂微电子 公司提供可程序 调光的控制器和 可调光恒流模块
28
智能型PWM可调光节能效益
功 率 输 出
100%
可减小太阳能电池板面积达40%以上 全程满功率 全智能PWM调光(省40%以上)
• 采样电阻必须采用低温度系数的高精度电阻
12
电荷泵式恒流源
• 可驱动4个共阳极LED • x1和x1.5倍升压,自动转换 • 低EMI,用于手机
13
线性降压型恒流源
最简单的恒流源LED驱动电路
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻,采用热敏电阻补偿法的LED恒流源,具有电路简洁,可靠性好,组合方便,经济实用,适用各种LED头灯,日光灯,路灯;车船灯,太阳能LED庭院灯;LED显示屏等对恒流的需求。
是专门针对LED照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降,即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。
该特性在发光应用上是个致命的缺陷,直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。
比如,常温25℃时LED最佳工作电流20mA,当环境温度升高到85℃时,PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA~37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加,称为亮度饱和。
更为严重的是,温度的上升,引起光谱波长的偏移,造成色差。
如长时工作在此高温区还将引起器件老化,发光亮度逐步衰减。
同样,当环境温度下降至-40℃时,结电压VF上升,最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA,发光亮度也随电流的减少而降低,达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足,一般在LED灯的相关产品上,通常采用如下措施:1.将LED装在散热板上,或风机风冷降温。
采用恒流源的供电方式,不因LED随温度上升引起使回生电流增加,防止PN结恶性升温。
或这两种方法并用。
实践证明,这两种方法用于大功率LED灯(如广告背景灯、街灯)。
确实是行之有效的措施。
但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了:散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内;采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路,它的寿命不取于LED,而取决整个系统的某块“短板”;有没有吸引眼球的价格。
用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题,既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联,互补成一个温度系数极小电阻型负载。
一旦工作电压确定后,串联回路中的电流,将不会随温度变化而变化,通俗地讲,当LED随温度升高电流增加时,热敏电阻也随温度升高电阻变大,阻止了回路电流上升,当LED随温度下降电流减小时,热敏电阻也随温度下降电阻变小,阻止了回路电流的减少,如匹配得当,当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时,LED的最佳工作电流不会明显变化,见图1电流曲线Ⅱ。
led恒流驱动器原理
led恒流驱动器原理
LED恒流驱动器是一种用于驱动LED灯的电路,它保持稳定
的电流流过LED,以确保其亮度和寿命。
该驱动器的原理主
要包括电源、电流检测电路和恒流输出电路。
在LED恒流驱动器中,电源提供稳定的电压给电流检测电路
和恒流输出电路。
电流检测电路用来测量LED的实际工作电流,并将其与设定的恒流值进行比较。
如果实际电流小于设定值,电流检测电路会产生一个反馈信号,通过控制电路来调整电流输出。
恒流输出电路的主要作用是根据电流检测电路的反馈信号,控制输出电流的大小。
一般情况下,恒流输出电路采用线性调节或开关调节的方式来实现。
线性调节方式使用一个功率晶体管和一个恒流源,根据反馈信号的变化来调整晶体管的导通状态,以控制输出电流。
开关调节方式则使用开关器件如MOSFET
来调整输出电流。
LED恒流驱动器的工作原理是通过不断调整恒流输出,以保
持LED的稳定工作电流。
这样可以确保LED的亮度和寿命在
一定范围内保持一致,避免因工作电流波动而引起的亮度不均衡和寿命缩短问题。
总之,LED恒流驱动器通过电源、电流检测电路和恒流输出
电路的配合工作,实现对LED灯的稳定驱动,保证其亮度和
寿命的稳定性。
没有标题相同的文字,这里是重新讲述原理的方式。
led恒流驱动电路原理
led恒流驱动电路原理嗨,小伙伴们!今天咱们来唠唠LED恒流驱动电路原理这个超有趣的事儿。
咱先得知道LED这小玩意儿,它可有点小脾气呢。
LED呀,对电流那是相当敏感。
要是电流不稳,就像人一会儿吃太多一会儿又饿着,它可就没法好好发光啦。
LED 的亮度和寿命都和通过它的电流关系密切。
如果电流忽大忽小,那亮度就会闪闪烁烁的,看着可难受了,而且还会大大缩短它的寿命呢。
那这个恒流驱动电路是怎么来解决这个问题的呢?想象一下,恒流驱动电路就像是一个超级贴心的管家。
这个管家呀,有自己的一套办法来保证LED能得到稳定的电流供应。
一般来说,恒流驱动电路里有个很关键的部分叫电流检测。
这就好比管家时刻盯着流过LED的电流,看看有没有什么异常。
在电路里呢,有一些元件像是电阻呀,它们可是管家的小助手。
比如说,通过在电路里巧妙地设置一个电阻,根据欧姆定律(这欧姆定律就像电路世界里的一个小规则),当电流通过这个电阻的时候,电阻两端就会产生电压。
这个电压就像一个小信号,告诉管家现在电流是多少啦。
如果这个电压表示电流太大了,管家就会赶紧采取行动。
那管家怎么行动呢?这就涉及到电路里的控制部分啦。
这个控制部分就像是管家的大脑。
当它收到电流太大的信号时,就会调整电路里其他元件的状态,比如说降低电源输出的电压或者调整电路里一些晶体管的导通程度。
晶体管在这就像一个个小阀门,控制着电流的大小。
如果电流太大,就把阀门关小一点;要是电流小了呢,就把阀门开大一点。
而且呀,恒流驱动电路还有一个很棒的特性,就是它能够适应不同的输入电压。
就像不管是从大水库还是小池塘来的水(不同的输入电压),它都能给LED稳定的水流(电流)。
这是因为它内部的电路结构能够自动调整,根据输入电压的高低来合理分配电压和电流。
咱再说说这个恒流驱动电路对LED串并联的处理。
有时候我们会把好几个LED串联或者并联起来使用。
这时候恒流驱动电路也不会慌哦。
对于串联的LED,它就像给一串小彩灯供电一样,保证同样的电流流过每一个LED。
LED电源驱动 OCP8162 5W-18W 非隔离
典型应用电路图一, OCP8162典型应用电路概述 OCP8162是一款集成了500V MOSFET 高精度非隔离LED 恒流驱动芯片,工作在电流临界连续模式,支持全电压输入AC85V~265V 。
芯片采用SOP8封装形式,内部集成了500V 开关,利用CS 脚设定电流,OCP8162内部工作电流很小(大约100uA), 无需辅助绕组监测和供电,只需要很少的外围元器件既可优异的输出恒流精度,节约了系统成本和体积。
OCP8162集成了高精度电流取样电路,使得LED 的输出电流精度达到±3%以内;实现优异的线电压调整率,线性调整率达到3%以内。
OCP8162工作在电流临界模式,输出电流不随电感量和LED 工作电压的变化而变化,实现优异的负载调整率,负载调整率2%以内,同时实现效率90%以上。
OCP8162具备完善的保护功能,芯片包括LED 短路检测,一旦发现短路信号芯片便会进入较低的工作频率以限制输出功率。
芯片的保护包括原边电流过流检测、LED 开短路保护、CS 开路保护、欠压锁定和过温保护功能以保证整个系统在恶劣的工作环境中安全可靠的工作。
OCP8162使用环保材料的SOP-8L 封装,工作温度范围为-40度到85度之间。
特征z 集成500V 功率MOSFET z 工作在电流临界模式 z 无需辅助绕组检测和供电z 极低的工作电流 (典型值:100uA) z 支持AC85V~264V 全电压范围输入 z 无需环路补偿 z ±5%的批量一致性 z 3%的线性调整率 z 2%的负载调整率 z LED 开路保护 z LED 短路保护 z 原边过流检测 z 芯片过温保护 z 欠压锁定功能z CS 脚电阻开路保护 z 采用SOP-8L 封装应用AC/DC LED 驱动应用 信号和装饰LED 灯 LED 蜡烛灯 LED 球泡灯 其他LED 照明管脚定义管脚描述管脚名称管脚号描述GND 1信号地VCC 3电源端,需就近接旁路电容6SW 5,内部500V MOSFET高压管的漏端8CS 7,限流电阻设置端4NC 2,不连接,建议悬空电路框图图二,OCP8162内部方块电路图绝对最大额定值(注1)符号参数范围单位VCC 电源电压-0.3~24 V ICC 电源电流 5.0 mA SW 开关节点电压-0.3~500 VCS 电流采样端电压-0.3~7 V OUT 内部高压功率管源极电压-0.3~24 V θJA热阻150 °C/W P DMAX(注2) 功耗0.45 W T A工作环境温度−40 ~ 85 °CT J工作结温−40 ~ 150 °CT STO存储温度−55 ~ 150 °C注1:最大极限值是指超出该工作范围,芯片有可能损坏。
led恒流驱动电路
led恒流驱动电路图(b) 非隔离方式使能,悬空时使能有效,高电平时关断。
恒流源芯片是一种输出电流恒定的电源变换器,此款恒流源芯片主要是应用于串联LED供电中,每串LE D串联个数最多可达到110个,该芯片输入电压为交流85V~240V,输出为一个恒定电流,恒定电流值可由客户预设。
该芯片外配电路简洁,无电感、无变压器,因此全部电路组成体积小,可嵌入小体积LED灯具内部。
LED恒流驱动电路恒流这是我今天下午实验的电路,电流基本稳定.实验结果为92只LED总电压降为295V左右,LM317输入电压为298V左右(LM317压降约3V),电流约18mA,我只实验了10分钟左右,LM317没有温度升高的现象.1、KZW3688降压IC,其接法如下:..原理非常简单,大家一看便知这里不再赘述;其中R1的值的算法是3.3V/所需电流.上图中接的是2-5只,也可以多路并联使用,并且这里有个问题问大家:C2是否需要呢?看一下下图中的接法:..去掉了C2,并联了一路甚至几路LED串,感到效果如何?有兴趣回答吗?适合这种接法的电路太多了,除3688外,还有PT1102、1101、lm2596、GA8512、1016、1014、313、1011等任何的降压IC都能接成这样的电路,这种电路的转换效率高达95%以上,但实际使用时效率却是在36%-8 8%之间,还没有某些针对性的线性的效率高,想一想这是为什么?同时指出:很多恒流电路,把LED驱动电路的效率写成是IC转换的效率,这是不对的,是误导,希望广大工程师注意这些资料里的参数.2、升压IC,以CE9908为例,接法如下:..原理大家想一想,接法也可以先串联接成串、再把串并起来形成N个支路,在这里我有意先不谈功率因数,只谈效率,这个效率也是在36-88%之间,大家现在明白了吧?在我们心中奉为“高效率”的IC其实际的作用在LED上的效率,一定要实际测量才是...这两个图只是仅仅说明原理,在使用中应灵活运用,相信大家会掌握更多的技巧,例如用外接MOS管方式直接用低压降压的IC接成220V直接输入的AC/DC方式(类似于9910)、用更低的取样电压(FB端)来提高整个电路的效率、用并联谐振方式结合IC特点、针对性的设计出高效优质的LED驱动电路。
技术解析:小尺寸非隔离恒流18WLED日光灯驱动方案
技术解析:小尺寸非隔离恒流18WLED日光灯驱动方案文章详细介绍了基于TRUEC2技术非隔离BUCK拓扑,来实现18W极高精度日光灯LED恒流控制。
试验证明,全闭环TRUEC2技术实时检测真实输出电流,免受输入电压、外部电感影响,突破性地提高了LED输出电流的精度。
集成MOSFET,简化外围线路;控制方式免受电感影响。
体积小可内置于日光灯灯头,是理想的非隔离恒流驱动方案。
进入2013年,切身感受到了LED行业发展的阵阵暖意。
目前有好几个趋势正在推动LED照明市场的发展。
首先是高亮度LED效率的不断提升和高效率高可靠性恒流LED驱动电源的不断涌现,其次是全球立法禁止白炽灯照明和CFL节能灯的逐步淡出(它含有对环境有害的水银)。
这些因素综合起来正使得LED照明成为一个长期的发展趋势。
更重要的是,低成本(包括LED 灯珠、散热系统和LED驱动器)是消费者广泛采用LED通用照明的原始推动力。
除了节能减排的重大使命以外,LED相比于其他光源更可控的特点使其可能革命性的丰富人们的用光环境,提供许多新颖的光影世界。
而实现这些应用最为关键的环节就是驱动:LED光源的大脑。
更小体积、更少元件、更低成本、更强大,这些是市场对LED驱动电源的“苛刻”要求。
本文介绍的这种极简线路18WLED日光灯驱动方案,尺寸小于一枚一元硬币,成本是目前市场主流方案的一半左右,是顺应这种“苛刻”要求而生的。
简单即完美的哲学在这种方案里发挥得淋漓尽致。
第三代非隔离LED恒流控制技术闭环算法TRUEC2简介 针对LED照明负载特点,目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构。
非隔离LED恒流控制技术的发展分为三代,从最初的。
led恒流驱动设计方案
06 结论与展望
设计总结与成果
01
高效稳定驱动
通过采用恒流驱动技术,LED灯具能够获得稳定一致的电流,确保亮度
均匀且防止LED过热损坏,有效延长LED灯的使用寿命。
02
节能环保
恒流驱动能够降低能耗,提高电能利用效率,同时LED作为绿色环保光
源,无频闪、无红外和紫外辐射,符合环保节能的时代趋势。
03
长时间老化测试:对LED驱动器进行长时间老化 测试,观察其性能变化,以评估驱动器的使用寿 命和稳定性。
温度特性测试:在不同环境温度下测试LED驱动 器的恒流性能,验证驱动器的温度稳定性和可靠 性。
通过以上PCB布局与布线设计、恒流驱动电路的 实现以及测试方法与设计验证,可以完成LED恒 流驱动设计方案。这一方案将有助于实现LED灯 具的高效、稳定驱动,提升整体照明效果。
恒流驱动电路的实现
驱动芯片选择
选择合适的恒流驱动芯片,如基 于PWM调光功能的芯片,可以实 现LED灯光的恒流驱动和调光控 制。
外围电路设计
根据驱动芯片的数据手册,设计 合适的外围电路,如电源滤波电 路、过温保护电路等,以确保恒 流驱动电路的稳定工作。
测试方法与设计验证
恒流精度测试:通过电子负载仪等测试设备,测 试LED驱动器在不同输入电压和负载条件下的恒 流精度,确保恒流驱动器的性能满足设计要求。
电源电路设计
输入电压范围选择
根据实际应用场景,选择合适的 输入电压范围,确保电源电路能 够正常工作并稳定输出所需电压
。
电源转换效率优化
采用高效率的电源转换芯片和电 路拓扑结构,降低电源电路的能
耗,提高整体效率。
过压、过流保护
在电源电路中设计过压、过流保 护机制,防止因异常电压或电流 导致的损坏,确保LED恒流驱动
diyled恒流驱动电路原理
diyled恒流驱动电路原理1.引言在L ED照明领域,恒流驱动电路是被广泛应用的一种电路设计方案。
本文将介绍d iy le d(恒流驱动电路)的原理及其工作方式。
2.什么是d iyled?d i yl ed是指一种能够实现恒定电流输出的L ED驱动电路。
该电路通过对LE D的电流进行精确控制,以保证其稳定工作。
在实际应用中,d i yl ed被广泛应用于L ED照明设备,如室内照明、广告招牌等。
3. di yled的工作原理d i yl ed的核心原理是通过反馈控制,不断调整输出电流以保持恒定。
下面详细介绍di yl ed的工作原理。
3.1反馈控制电路d i yl ed通常包含一个反馈控制电路,用于监测输出电流并调整其大小。
该控制电路包括一个比较器和一个参考电压源。
比较器将参考电压与输出电流进行比较,并输出一个控制信号。
3.2恒流源电路恒流源电路是di yl ed中实现恒流输出的关键组成部分。
该电路通过对输出电压进行调整,以保持输出电流的稳定性。
恒流源电路通常由一个放大器和一个电流感应器构成。
3.3反馈循环d i yl ed的反馈循环是保持输出恒流的重要环节。
具体而言,反馈控制电路中的比较器输出的控制信号经过放大器和电流感应器的作用后,反馈给恒流源电路,调整输出电流大小。
这个反馈循环的持续性保证了d i yl ed的恒流特性。
4. di yled的优势与应用d i yl ed作为恒流驱动电路,在L ED照明领域有许多优势和应用。
4.1优势-稳定性:d iy le d能够提供恒定的电流输出,使LE D工作更加稳定可靠。
-电源适应性:d iy le d能够适应不同的电源,保持输出恒流的同时,提供更高的稳定度。
-保护功能:di yl ed通常具有过流保护、过温保护等功能,确保LE D的安全运行。
-节能环保:di yl ed在稳定输出电流的同时,具有低功耗、高效率的特点,具有良好的节能环保效果。
4.2应用领域d i yl ed广泛应用于各种LE D照明设备中,如室内照明、广告招牌、汽车照明等。
18W无源PFC LED照明原理图
图1所示反激式转换器使用了TinySwitch-III系列的一个器件(U2,TNY279PN)给6个高亮度流明LED(LXHL系列)提供高达1.8 A的负载电流。
输出电压比LED串的正向电压降稍低。
因此当LED灯串连接到电源时,电源工作在恒流(CC)模式。
如果LED串没接到电源,稳压管VR1提供电压反馈,将输出电压调整在13.5 VDC左右。
一个100 mW的电阻(R11)检测输出电流,通过一个运放(U1)驱动光耦给U2提供反馈。
TinySwitch-III系列器件通过关断或跳过MOSFET开关周期进行稳压。
当负载电流达到电流设置阈值时,U1驱动U3导通。
U3内的光三极管从U2的EN/UV脚拉出电流,使U2跳过周期。
一旦输出电流降到电流设置阈值以下,U1停止驱动U3,U3停止从U2的EN/UV脚拉出电流,开关周期重新使能。
TL431(U4)给U1提供一个参考电压,以和R11两端的电压降做比较。
输出整流管(D9)位于变压器(T1)次级绕组的下管脚以降低EMI噪音的产生。
RCD箝位(R16、C4和D13)保护MOSFET漏极免受反激电压尖峰的损害。
填谷电路(D5、D6、D7、C15、C16和R15)限制工频电流的3次和5次谐波值,使电源满足IEC61000-3-2规定的总谐波失真(THD)要求。
U2的频率抖动功能、T1内的屏蔽绕组和横跨T1的Y电容(C8)一起减小传导EMI的产生,因此一个简单的pi型滤波(C13、L1、L2和C14)就能使电源满足EN55022B的限制。
四、设计要点1、取PI Expert或PI Xls计算的输入电容值,除以2,取整到紧邻的较大标准值来选择C15和C16。
2、使用PI Expert或PI Xls,考虑LED在最大VF情况下电源的最大输出功率。
3、LM358(U1)内有两个运放。
确保第二个运放的输入端(5和6脚)连接到次级地。
LED恒流驱动
由于LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中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。
LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白炽灯泡,可以直接连接220V的交流市电。
LED是2~3伏的低电压驱动,必须要设计复杂的变换电路,不同用途的LED灯,要配备不同的电源适配器。
国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数,因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。
LED的恒流驱动用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时,需要对其进行恒流驱动,主要原因是:1. 避免驱动电流超出最大额定值,影响其可靠性。
2. 获得预期的亮度要求,并保证各个LED亮度、色度的一致性3.能有效的避免雷击,电网的浪涌,过电流,过电压的保护,使LED寿命存在问题:要处理好散热问题,散热问题没有处理好就影响LED寿命,提高效率目前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合适LED的直流电。
根据电网的用电规则和LED的驱动特性要求,在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点:1.高可靠性特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。
2.高效率LED是节能产品,驱动电源的效率要高。
对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要。
因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。
电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。
对延缓LED的光衰有利。
3.高功率因素功率因素是电网对负载的要求。
一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。
虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。
对于30瓦~40瓦的LED驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
18W LED 日光灯恒流驱动方案设计
18W LED日光灯恒流驱动方案设计一. 总体设计FT880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,频率可调,可工作于固定频率或固定关断时间模式,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VIN脚的供电,减小损耗,提高效率。
R1用于设定系统工作频率。
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路系统参数如下:V max,ac=265V,V min,ac=90V,f=50HZ(交流输入频率)V o,max=25.6V,I o,max=498mAP o,max= V o,max×I o,max=12.75Wη=85%, PF=0.85,f u=25khz(芯片工作频率)P in,max= P o,max /η=15W1. 保险管F1(1) 额定电压V rating额定电压V rating 需要大于V max,ac ,即大于265V 。
(2) 额定电流I rating由于O in in P PF I V =×××η,所以η××=PF V P I in o in 选择保险管额定电流时要保留0.5的系数,所以保险管的额定电流A PF V P I I ac o in rating 0.39222min,max ,max ,=××==η(3) 熔化热能值I 2t与浪涌电流产生的能量有关。
LED驱动电源恒流方案大全
恒流方案大全恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。
实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。
这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。
同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。
因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。
典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
电流计算公式为:I = Vin/R1这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。
只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。
有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。
如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。
最简单的ACDC恒流LED驱动电路
最简单的ACDC恒流LED驱动电路年底到了,马上就要回去了,忙了几天后忽然闲了一天,心血来潮,上电源网来写点东西,今天发一个简单的线性的LED驱动电路,当然是针对初学者,大师级看了不禁哑然失笑,但经常上来看看写写,不也是一种消遣吗?以后我有空会写下去的,由浅入深,由分立到集成再到目前LED面临的普遍性的问题,尽量与大家交流,希望我们在此以技术会友,共同长进.今天这个极简单的电路,恒流部分只有五个元件,而且元全部采用通用元件,大家可就地取才,灵活选用.电路元件取值:R1=80K左右的金属膜电阻 Q=任何耐压超过350V的NPN三极管,比如1300系列、3DD15D(好象大才小用了啊,呵呵)等 D=2.0V稳压二极管 C2=10V、100uF以上的电容(比如电解电容) R2=80R左右的电阻.R2这个阻值可根据公式算出来:1.25/需要的电流=阻值,这里取大约15mA的电流,当然可根据三极管的电流自行设定,比如如果用DD15D,那么电流就可达到500mA以上.至于前级的市电整流虑波电路,原理简单,不再赘述.不要看电路简单,却是一个十分稳定的电路,比那些IC呀驱动呀稳定得多,电路画好,不需要调试,一次成功.现在公布一下电路的参数,然后提醒大家注意的思考:效率:电压在200V-260V之间变化时,效率在98%-77%变化,在220V时效率是90%(当然还可以做的更高点,只是要朋友们思考啦).在240V时效率是83%,几乎可以同一个AC/DC芯片相媲美.除了效率外,别的参数一切都远远优于开关电源(包括AC/DC)啦,由于没有振荡,不存在功率因数的问题.真正是“低谐波含量、高功率因数、无污染(电磁)”“绿色电源”啦(嘿大家能驳倒我吗).我想问一下看贴子的:1、C2如果去掉行吗?2、在电压200V时效率达到98%有错误吗?呵呵博得一笑,如有兴趣,我将在闲来无事的时候多来与大家交流交流,如果没人感兴趣,那我真是“自讨没趣”灰灰的离开啦,哈哈.....。
18W高性能LED驱动应用资料VIPer23A
18W高性能LED驱动应用资料VIPer23A产品名称基于的18W LED驱动交流输入范围:140-265V规格输出电压:43-56V输出电流:270 mA(典型值)应用场合外置电源版本V1.0目录1 产品特性 (3)2 芯片概述 (3)3 DEMO板图片 (4)4 PCB版图 (4)5 BOM表 (5)6 变压器参数 (6)7 测试报告 (7)8 可靠性考核 (8)9 原理图 (9)一、产品特性:1、 输入电压范围:140V-265V2、 输出电压范围宽:14-18串LED 灯珠3、 高效率,效率可达88%4、 负载调整率、线性调整率优良5、 输出开路、短路保护6、 高可靠长寿命设计7、 可与LED 灯具一起通过安规及电磁兼容标准二、芯片概述:是一款离线式小功率AC/DC 开关电源的高精度原边反馈LED 恒流驱动电路,内部集成600V 高压功率管,适应于反激式隔离LED 恒流驱动。
通过原边控制,无需光耦等次级反馈环路,即可实现高精度的LED 恒流输出,降低成本。
内部集成了多重保护功能来加强系统的稳定性和可靠性,包括VCC 欠压保护,LED 开路/短路保护,逐周期限流以及过温保护等,所有保护均具有自动重启功能。
其特点如下: ● 原边控制实现恒流,无需光耦等次级反馈环路 ● 内部集成600V 高压功率MOSFET ● 低静态功耗 ● 电感电流断续模式 ● 内置前沿消隐电路(LEB ) ● 输出短路/开路保护 ● 电流采样电阻开路保护 ● 逐周期原边电感电流限制 ● 电源过压/欠压保护 ● 过温保护 ● 封装形式:DIP8VIPer23AVIPer23A三、DEMO板图片: Top:Bottom:四、PCB版图:Top:Bottom:五、BOM表:元件类型型号描述用量单位位号RES-1.5M -5%-0.25W 2 Pcs R1,R2RES-1.5 R-1%-0.25W 2 Pcs Rs1,Rs2RES-130K-5%-0.25W 1 Pcs R3RES-150K-5%-0.25W 1 Pcs R4 插件电阻RES- 20R -5%- 0.25W 1 Pcs R5RES-300K-5%-0.25W 1 Pcs R6RES-120K-5%-0.25W 1 Pcs R7 二极管DIO-REC-1A-1000V-1N4007 4 Pcs D1、D2、D3、D4 CAP_ELE-22u-400V 1 Pcs C1 电解电容CAP_ELE-2.2u-50V 1 Pcs C2CAP_ELE-100u-100V 1 Pcs C4高压瓷片电容3300P/1KV 1 Pcs C3DIO-DO-41-1A-1000V-FR107 2 Pcs D5、D6快恢复二极管DIO-DO-15-2A-600V-SF28 1 Pcs D7 变压器EFD20(4+4)卧式 1 Pcs T1保险管FUS-AXI-SB-2A-250V-3.6mm*10mm 1 Pcs F1IC 1 Pcs U1VIPer23A-DIP8PCB板PCB----83.5mm*30.5mm 1 EA六、变压器参数设计:1、原理图2、绕线结构 层数脚位线径匝数绕法备注N1 2脚―1脚 φ0.20mm*2 140T 两股线绕制绝缘胶带― Tape 2TN2 8脚―5脚 φ0.30mm 76T 两股线绕制绝缘胶带― Tape 2TN3 3脚―4脚 φ0.20mm*2 11T 两股线绕制绝缘胶带 ― Tape 2T所有绕组都从同一侧开始 3、电感量 磁芯:PC40骨架:EFD20(4+4)电感量:原边(P2-P1)电感量为1.2mH (1KHz ,1V),精度为±5%。
led灯恒流驱动器原理
led灯恒流驱动器原理
LED灯恒流驱动器是一种电子设备,用于将交流电源转换为
恒定的直流电流供应LED灯使用。
其主要原理是通过电子元
件的控制,稳定输出恒定的电流,以保证LED灯的亮度和使
用寿命。
恒流驱动器的主要组成部分包括电源输入、电流传感器、控制电路和输出端。
首先,交流电源输入提供电源供应,可以通过插座或电池等形式供电。
交流电源经过整流和滤波处理后,转换成大致稳定的直流电源。
然后,电流传感器用于检测电流的大小,一般采用电阻或电感等元件。
当电流传感器检测到电流低于或高于设定的阈值时,会发出相应的信号。
接下来,控制电路通过接收电流传感器的信号,对恒流驱动器进行控制。
当电流低于设定阈值时,控制电路将增加电流输出,以保持恒定的电流。
当电流高于设定阈值时,控制电路将减少电流输出,以保持恒定的电流。
控制电路还可以进行限流保护,以防止电流过大损坏LED灯。
最后,输出端将稳定的直流电流输出给LED灯。
LED灯会根
据输入的电流亮度来发光,而恒流驱动器的输出能力要足够满足LED灯的工作要求。
总之,LED灯恒流驱动器通过电流传感器和控制电路的配合,可以保证LED灯恒定的电流供应,从而保证其稳定的亮度和
长期的使用寿命。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是半导体发光元件,由于其高效、长寿命、环保等优点,在照明、显示、指示等领域得到广泛应用。
但是,LED的工作必须在恒流的驱动下才能达到最佳效果,因此需要恒流驱动电源。
本文将介绍LED驱动电源的几种常见的恒流驱动方案。
1.电流源驱动方案电流源驱动方案是最基本、最简单的LED恒流驱动方法。
该方案通过使用电流源(如稳压二极管、晶体管、电流表等)将恒定的电流传送到LED中,从而实现LED的恒流驱动。
这种方案成本低、简单易懂,但是稳定性不高,容易受到环境温度、供电电压等因素的影响。
2.直接驱动方案直接驱动方案是将LED直接连接到恒定电流的电源上,从而实现恒流驱动。
这种方案不需要额外的驱动电路,成本低,但是灵活性差,无法调节电流。
3.变阻驱动方案变阻驱动方案通过改变电阻来调节LED的工作电流,从而实现恒流驱动。
该方案简单易懂,成本较低,但是调节范围有限。
4.PWM调光驱动方案PWM调光驱动方案通过通过调节PWM脉宽来控制LED的亮度,从而实现恒流驱动和调光功能。
该方案具有亮度可调节性高、节能等优点,广泛应用于LED显示屏、背光等领域。
但是,该方案需要专门的PWM调光电路,成本较高。
5.恒流驱动芯片方案总结:LED恒流驱动是保证LED正常工作的重要因素,不同的应用场景需要选择不同的恒流驱动方案。
本文介绍了电流源驱动方案、直接驱动方案、变阻驱动方案、PWM调光驱动方案和恒流驱动芯片方案等几种常见的LED恒流驱动方案。
在选择具体方案时,需要考虑成本、灵活性、调光范围和稳定性等因素。
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小于一元硬币非隔离高恒流精度18W LED日光灯驱动方案中国LED标准委员会李明峰李照详张义张占松杨威
摘要:文章详细介绍了基于TRUEC2技术非隔离BUCK拓扑,来实现18W极高精度日光灯LED恒流控制。
试验证明,全闭环TRUEC2技术实时检测真实输出电流,免受输入电压、外部电感影响,突破性地提高了LED输出电流的精度。
集成MOSFET,简化外围线路;控制方式免受电感影响。
体积小可内置于日光灯灯头,是理想的非隔离恒流驱动方案。
最后,对于LED驱动电源未来发展趋势及其担忧,笔者提出了自己的观点。
关键词:TRUEC2LED恒流控制全闭环电流控制DU8618
LED Constant Current Control Solution based on TRUEC2 Technology Abstract: This paper presents the principle of a non-isolated BUCK topology based on TRUEC2 constant current control, using integrated MOSFET PWM control IC: Duty Cycle Company’s DU8618. The experiment demonstrates that this control method can effectively increase the accuracy of the output current, which is not subject to the line voltage and external inductor. The Robustness is also increased compare with open loop control solution. The integration of MOFET results in the decreasing of external components, which in turn decreases total cost. A very cost-effective 18W Tube LED solution is detailed illuminated here.
Keyword:TRUEC2/LED Constant Current Control / Close loop current control/
DU8618
1 引言
进入2013年,我们切身感受到了LED行业发展的阵阵暖意。
目前有好几个趋势正在推动LED照明市场的发展。
首先是高亮度LED效率的不断提升和高效率高可靠性恒流LED驱动电源的不断涌现,其次是全球立法禁止白炽灯照明和CFL节能灯的逐步淡出(它含有对环境有害的水银)。
这些因素综合起来正使得LED照明成为一个长期的发展趋势。
更重要的是,低成本(包括LED灯珠、散热系统和LED驱动器)是消费者广泛采用LED通用照明的原始推动力。
除了节能减排的重大使命以外,LED相比于其他光源更可控的特点使其可能革命性的丰富人们的用光环境,提供许多新颖的光影世界。
而实现这些应用最为关键的环节就是驱动:LED光源的大脑。
更小体积、更少元件、更低成本、更强大,这些是市场对LED驱动电源的“苛刻”要求。
本文介绍的这种极简线路18W LED日光灯驱动方案,尺寸小于一枚一元硬币,成本是目前市场主流方案的一半左右,是顺应这种“苛刻”要求而生的。
简单即完美的哲学在这种方案里发挥得淋漓尽致。
2. 1第三代非隔离LED恒流控制技术闭环算法TRUEC2简介
针对LED照明负载特点,目前非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构。
非隔离LED恒流控制技术的发展分为三代,从最初的固定频率模式,到后来的固定关断时间模式,严格说都不是真正的闭环恒流,一直发展到今天,所使用的是第三代非隔离控制技术闭环算法,称为TRUEC2的控制策略。
上海占空比半导体公司的DU8618芯片,基于TRUEC2驱动技术,对于各种外围元件不敏感,这就在提高可靠性和精度的同时,降低了整体方案的成本。
所谓的闭环,即真正检测输出电流值,以此为标准来发出PWM信号。
所谓开环,不以检测到的输出电流值来做发出PWM信号的参考。
从电路拓扑上,二者没有区别,都是非隔离的BUCK降压拓扑。
但是在芯片内部有两个基准,一个是峰值基准,一个是平均值基准。
芯片检测到电感电流信号,做专利技术处理,如图1 TRUEC2部分做积分处理及峰值控制。
这样,就检测到了电感电流的平均值,也就是输出电流的平均值。
芯片针对检测到的值,控制输出占空比,实现了闭环控制。
这种控制结构,使得线路极为简单,由于闭环控制电流,相比于开环方式,此线路短路亦恒流。
这在生产应用中是非常重要的,这相当于大大降低了系统发生故障的风险。
使得这种方案不仅在性能上有了质的飞跃,在可靠性上也大大提高。
DU8618集成了1A的高压MOSFET,又将简化线路做到了极致,通过低电流、高电压的设计,降低损耗,让1A MOSFET集成封装于小体积的SOP8中,可以胜任所有18W以内的非隔离LED驱动需求。
图1 芯片内部TRUEC2部分模块工作示意
2.2 DU8618集成开关简化线路实现全闭环18WLED日光灯恒流控制
DU8618是基于TRUEC2技术,专门用于18WLED非隔离日光灯驱动的芯片。
基本电参数要求如下:
输入电压范围:180~265VAC/50Hz 典型效率:>95%
输出电压范围:60~180VDC 输出电流:90mA
标称输出功率:18W
图2原理图显示,实现18W的输出功率,方案所需的所有元件为仅14个。
图3、图4的直观显示表明,该方案小于一枚一元硬币。
上文介绍的先进的控制方式是实现更高的功率密度的根本原因。
实际意义并不仅仅是提高了功率密度。
技术进步所带来的还包括:线路更简单、成本降低、恒流精度更高。
95%的效率高于市场大部分方案,小电流、高电压的设计思路是实现如此高效率的关键。
2.3 实验结果
对于输入电压、负载LED变化情况下,我们测试得到如下线性、负载调整率结果:
图5系统线性调整率
图5的线性调整率接近0,这是因为芯片逐周期闭环控制,立刻响应,不会引起输出电流变化。
在实现如此理想的线性调整率的同时,还省却了第二代控制芯片因为线性补偿的许多外围元器件,简单即完美的哲学在此设计中再一次体现。
图6 系统负载调整率
高负载调整率的实际意义是多套灯负载可以用一套电源。
例如12串输出是36V左右,24串输出是72V左右,如果设计电流值相同,可以使用同一套电源,对于电源厂,在生产中对于备料、库存管理有显著价值。
值得一提的是,如图6,此系统在短路的时候依然实现了恒流,这就意味着:1. 短路保护通过最安全的方式实现。
2. 这是真正意义的全负载恒流。
图5、6可以看到,由于闭环控制,在设计的正常工作范围内,输出电流维持定值,单颗系统可以认为是恒定的输出电流,即线性调整率接近0,负载调整率为±0.5%。
量产时,由于参数一致性分布,大量试产数据表明,恒流精度小于±2%.
图7 开关波形
下面我们来看一下元件清单。
总成本BOM成本低于¥3.5。
这个成绩跟某些阻容降压或者线性高压方案比,算不上特别,但考虑到这样的线性调整率、负载调整率以及系统效率,以及
没有任何工频纹波的输出恒流效果,笔者无意盲从众生,高举“低成本”的噱头,只想表达简单的设计哲学在成本核算时体现得淋漓尽致。
4趋势展望
笔者认为,随着绝缘散热材料的优化普及,非隔离驱动方案是大势所趋。
其更高的效率实际意义除了降低能耗,更提高了LED灯珠使用率,降低成本,给消费者带来动力。
某些低价隔离方案,事实上完全没有达到隔离的安规,剑走偏锋,不利于长远发展。
好在LED行业目前是个典型的短周期行业,技术而非资本是核心竞争力。
大胆的预测:
-隔离单级PF高纹波的方案迟早被“一级半”方案(高PF、低纹波、体积紧凑)所替代。
-线性高压LED方案会逐步替代阻容降压方案。
-成熟“一级半”方案大量面市之前,非隔离方案将渐渐夺取隔离方案的份额。
-非隔离方案亦朝两个方向发展:一个是高端填谷式高效率、高PF、低纹波方案。
一个是本文的全闭环超高性价比方案,其目标是让LED日光灯在维持高品质的情况下,让市场售价迫近30元人民币,会引起市场爆发。
-可控硅调光方案,虽然伴随着顽固的在墙上的可控硅会存留,并且有大量弃而不舍的厂商尝试做“全兼容方案”,但随着先进LED调光技术的兴起,将退出历史舞台。
取而代之的方案将给人们非常新颖的光体验。
崇效天,卑法地。
笔者作为节能环保事业的狂热追求者,作为LED业内人士,深信先进技术是未来简单、完美而光明世界的唯一驱动力。
创造力永远是人类得以生存、进化的原动力。
盲目低价低质恶性竞争的所谓“商业行为”,只能谋取短期私利,自毁长城,使消费者对LED产品丧失信心。
广东省质量技术监督局在去年8月通报LED灯产品质量省级专项监督抽查结果,在7个地市21家企业生产的LED灯产品共23批次,产品不合格率为73.9 %。
这样的调查数据,你还敢用LED产品吗?你还能相信它节能环保吗?这就是走火入魔的结果,一个有良知的业内人士,唯有对先进技术孜孜不倦追求,才是造福人类的唯有途径。