LED照明用恒流电源的实现方案
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的内部结构图》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。
LED驱动电源恒流电路方案详解
LED驱动电源恒流电路方案详解LED驱动电源是一种将交流电转换成直流电,并能稳定地提供给LED 供电的设备。
恒流电路是其中一种常见的驱动方案,其主要功能是通过控制电流大小来保证LED的工作电流始终保持在一定范围内,从而实现LED 的稳定工作。
一、恒流电路的原理恒流电路的原理是通过电流控制器(current controller)来控制供电电流。
当LED的电流变化时,电流控制器会尽量保持输出电流不变,从而保证LED的光亮度稳定。
通常情况下,电流控制器的工作原理可以分为两种方式:线性驱动和开关驱动。
线性驱动方式:电流控制器通过调节电源电压和输出电阻来控制电流大小。
当LED电压波动时,电流控制器会自动调节电源电压,使得输出电流恒定。
这种方式的优点是简单可靠,成本较低,但效率较低,产生的功耗较大。
开关驱动方式:电流控制器通过开关元件(如晶体管、MOS管等)控制电流。
当LED电压波动时,电流控制器通过调节开关元件的导通时间来控制电流大小。
这种方式的优点是效率高,灵活可控,但需要较复杂的控制电路和开关元件。
二、恒流电路的主要组成部分1.整流桥:负责将交流电转换为直流电,并提供给后续的电路进行处理。
2.滤波电容:用于减小输出直流电的波动,使得输出电流更加稳定。
3.电流控制器:根据LED的工作电流要求,通过调节电源电压或开关元件导通时间来控制输出电流及保持其稳定。
4.电阻调节器:通过调节电阻的大小来调整电流控制器的工作点,实现输出电流的精确调节。
三、恒流电路的设计要点1.选择合适的电流控制器:根据LED的工作电流要求和驱动电压范围选择合适的电流控制器。
常用的电流控制器有线性调节型和开关型两种,可以根据具体需求进行选择。
2.设计适当的电阻调节器:电阻调节器的设计应符合LED的工作电流要求,同时要注意电阻的耗散功率不能过大,以免影响电路的稳定性和寿命。
3.选择合适的整流桥和滤波电容:整流桥和滤波电容的选择应根据驱动电流和电压波动范围来确定,以确保输出电流的稳定性和纹波的较小。
LED照明用恒流电源的实现方案
LED照明用恒流电源的实现方案恒流电源是一种用于驱动LED照明的电源装置,主要用于保证LED照明灯具工作时的电流稳定,从而提高照明效果和延长LED的使用寿命。
以下是实现恒流电源的一种方案。
1.恒流源原理及工作原理:恒流源原理是通过反馈控制的方式,根据LED的电压变化和设定的恒流值,调整输出电流的大小,始终保持恒定的电流流过LED。
工作原理如下:a.输入电源经过整流滤波电路,将交流电转换为直流电;b.启动电路将直流电转换为恒定的电流源,并经过反馈控制;c.反馈控制电路感知到LED电压的变化,将信号传递给恒流源;d.恒流源调整输出电流的大小,以保持设定的恒流值;e.恒流源输出的电流经过降压电路后驱动LED照明。
2.恒流源的设计要点:a.恒流源的电流稳定性:恒流源必须具备较高的电流稳定性,以确保输出的电流能够保持恒定,避免过大或过小的电流对LED造成损坏。
b.反馈控制电路的设计:反馈控制电路感知LED电压的变化,并将信号传递给恒流源进行调整。
合理设计反馈控制电路能够提高恒流源的精度和稳定性。
c.整流滤波电路:恒流源需要采用整流滤波电路将交流电转换为直流电,同时保证输出的直流电的质量,以保证恒流源的工作效果。
d.输出端的降压电路:恒流源需要通过降压电路将输出的电压调整至LED的工作电压范围,以保证输出电流能够恒定地流过LED。
e.温度控制:恒流源需要具备温度控制功能,以确保在高温环境下恒流源工作稳定,避免过热损坏。
3.具体实现方案:a.选择合适的恒流源芯片:根据实际应用需求选择具有良好性能的恒流源芯片,例如:AP8801芯片。
b.设计整流滤波电路:根据输入电压范围和质量要求设计合适的整流滤波电路,例如:桥式整流电路和电容滤波电路。
c.设计反馈控制电路:选择合适的反馈电路,例如:基准电压源和比较器构成的反馈控制电路,用于感知LED电压的变化并传递给恒流源芯片。
d.设计降压电路:根据LED的工作电压范围,选择合适的降压电路,例如:线性稳压芯片或开关稳压电路。
LED驱动电源恒流方案大全
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法,根据欧姆定律,当输出电流稳定时,输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现,但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择,将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上,通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定,但是效率较低,会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高,但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上,从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度,是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述,LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求,可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点,需要根据具体情况进行选择和权衡。
LED驱动电源恒流电路方案设计详解
LED驱动电源恒流电路方案设计详解一、引言LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的发光元件,由于其高效、长寿命、低功耗和环保等特点,已经广泛应用于照明、显示、通信和汽车行业等领域。
由于LED的亮度与注入电流之间的关系呈非线性特性,为了确保LED的工作性能和寿命,必须采用恒流驱动方式。
本文将详细介绍LED驱动电源恒流电路方案设计的各个重要部分和关键参数。
二、基本原理恒流驱动的LED电源主要通过对驱动电流进行精确控制来保持LED的亮度恒定。
常见的恒流驱动方式有线性调整电流、PWM调光和开关电源调整电流等,其中开关电源调整电流方式具有成本低、效率高和体积小等优点。
三、方案设计1.整流电路:将交流电转换为直流电的整流电路是LED驱动电源的基础,常见的整流电路有整流桥式电路和谐振电路等。
整流电路应具备稳定的输出电压和低的纹波电流。
2.滤波电路:滤波电路主要去除整流电路输出的纹波电压和纹波电流,以保证输出电压和电流的稳定性。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波等。
3.恒流控制电路:恒流控制电路是LED驱动电源中最重要的部分,其主要功能是确保输出电流的稳定性,以保障LED的亮度和寿命。
常见的恒流控制方法有反馈控制和开环控制两种。
在反馈控制中,可以通过调整电阻、电流比较器和反馈回路等来控制输出电流。
开环控制则主要通过设置器件的参数来实现,如电阻、电感和电容等。
4.保护电路:保护电路主要用于预防LED驱动电源过压、过流和过温等异常情况,以保护LED的正常工作和延长其寿命。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和过温保护等。
四、关键参数1.输出电流:输出电流是LED驱动电源中最关键的参数之一,它决定了LED的亮度和寿命。
输出电流应根据LED的特性和应用场景来确定,一般常见的输出电流为350mA、500mA和700mA等。
2.输出电压:输出电压是LED驱动电源的另一个重要参数,它应根据所驱动的LED串联电压来确定。
led线性恒流方案
LED线性恒流方案引言LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的照明光源,因其高效、长寿命、可调光等特点而广泛应用于各个领域。
在实际应用中,为了确保LED的正常工作和延长其寿命,需要使用恒流电源来驱动LED。
本文将介绍LED线性恒流方案的原理、常见的实现方法以及其优缺点。
原理LED的亮度与其电流之间存在一定的正比关系,因此恒流驱动是保证LED亮度稳定的关键。
LED线性恒流方案通过将电源与LED串联,并通过一个可调电阻实现恒流驱动。
具体原理如下:1.将电源与LED串联,形成一个闭合电路,电流由电源提供;2.通过可调电阻控制电路中的电流,从而实现恒流驱动。
常见的实现方法LED线性恒流方案有多种实现方法,下面将介绍一些常见的方法。
电阻法电阻法是最简单、常见的实现LED线性恒流的方法。
具体实现如下:1.根据LED的工作电压和额定电流确定合适的电阻值;2.将电阻接在LED的负极与地之间,形成一个简单的串联电路。
这种方法的优点是简单易行,成本低,但是电阻会消耗一定的功率,导致效率较低。
稳压管法稳压管法通过将稳压管与电阻组合来实现LED线性恒流。
具体实现如下:1.根据LED的工作电压和额定电流选择合适的稳压管型号;2.将稳压管与电阻组合,形成一个简单的串联电路。
稳压管法的优点是稳定性较好,能够保持恒定的电流输出,并且效率较高。
然而,稳压管的价格较高,会增加整体的成本。
集成恒流驱动芯片法集成恒流驱动芯片法是当前较为常见的LED线性恒流方案,具体实现如下:1.选择合适的LED驱动芯片,具有线性恒流输出的特性;2.将LED驱动芯片与LED串联,形成一个闭合电路。
集成恒流驱动芯片法的优点是集成度高、效率高、稳定性好,并且可以方便地控制LED的亮度。
然而,需要购买专用的LED驱动芯片,成本相对较高。
优缺点分析LED线性恒流方案有其优点和缺点,下面进行简单的分析。
优点1.确保LED的亮度稳定,提供稳定的照明效果;2.延长LED的使用寿命;3.可以方便地控制LED的亮度,实现调光功能;4.实现简单,成本较低。
(完整版)LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)
LED高效恒流驱动电源的设计指导书第1章绪论1.1 LED工作原理1。
1。
1 LED发光原理发光二极管(LED)是一种将把电能变成光能的器件,发光二极管的主要部份是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在P型半导体中,空穴占有绝对地位,而在N型半导体中电子占绝大多数。
在这两者之间是p-n结.的大体工作过程是一个电变光的过程,当LED的p-n结由外部电路加上正向偏压时,P区的正电荷将向N区扩散,同时N区的电子也向P区扩散,电子与空穴结合然后释放能量,一部分能量由光的形式散发出来,这就是发光的原因。
不同大小的能量水平的差异,频率和波长的光的不同,相应的光的颜色是不同的,这便是LED发光原理。
1.1.2 LED光源的特点1超低能耗比起传统的白炽灯为首的白炽灯,至少节省20%以上的电量,节约了资源。
2超长寿命传统的节能灯的寿命是2000~8000小时,而LED照明灯寿命可达5万~10万小时。
3响应时间短LED灯的响应时间比传统的照明灯快几个数量级.4工作电压低LED的驱动电源既可以是高压电源又可以是低压电源,相比传统的照明灯,它更加适应电压的变化,电压发生变化的时候不容易损坏。
5绿色环保符合欧盟标准,不会造成环境污染,并且LED可以被回收利用.6坚固可靠LED完全封装在循环氧树脂里面的LED,它比传统照明灯更加坚固不易损坏。
7不招蚊虫因LED用二极管发光技术,使用的冷光源,所以不招蚊虫。
8自选颜色可以通过不同的设计以及电流的大小来改变LED的颜色.如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色.目前白色LED发光效率已经突破120LM/W,是白炽灯15LM/W的8倍,是荧光灯50LM/W的2倍多。
LED的光谱中没有紫外线和红外线成分,所以有害辐射小。
在散热良好的情况下,LED的光通量半衰期大于5万小时以上,可以正常使用20年,器件寿命一般都在10万小时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍。
毕业设计论文—LED照明恒流驱动电源的设计-精品
精品毕业论文下载尽在我的主页兰州工业学院毕业设计(论文)题目 LED照明恒流驱动电源的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-1班姓名学号指导教师(职称)日期2012年2月27日摘要本次设计为LED的照明恒流驱动电源,系统大致分为五个模块:单片机控制模块、数模(D/A)转换模块、恒流源模块、模数(A/D)转换模块、显示模块。
单片机控制模块以单片机AT89S52为核心,通过键盘预置电流值,单片机输出相应的数字信号给D/A转换器,D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器,通过恒流源控制主电路电流大小。
实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号,经A/D转换后将信号反馈到单片机中。
单片机将反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小。
显示模块采用LED显示屏与8255连接设计成10进制8位数码动态显示电路。
键盘模块采用常见4×4矩阵键盘,用动态扫描方式读取外部按键动作,这样设计可靠,配合AT89S52单片机可以很轻松的实现按键输入。
此外,本设计可实现输出电流100~1000mA且有步进调整功能。
关键词:单片机;键盘控制; D/A转换;恒流源; A/D转换;译码显示ABSTRACTThe design for the LED lighting constant current driver, the system can be divided into five modules: a single-chip control module, D / A( D / A ) conversion module, a constant current source module, module ( A / D ) conversion module, display module. Single chip control module on AT89S52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard to preset current value, the output of the single chip digital signal corresponding to the D / A converter, D / A converter output analog signal to the operational amplifier, through a constant-current source control main circuit current size. The actual output current through the sampling resistor sampling is changed into voltage signal, the A / D conversion signal feedback to the mcu. MCU feedback signal and the preset value will be compared, according to the difference between the two output signal for adjusting the size of. Display module using LED display screen and the 8255 connection is designed into 10 binary 8 bit digital dynamic display circuit. Keyboard module uses a common 4 x 4 matrix keyboard, using dynamic scanning mode to read the external button action, so the design of reliable, with AT89S52 MCU can easily achieve the key input. In addition, the design can realize the output current of 100 ~ 1000mA and step adjustment function.Key words: single chip microcomputer; keyboard control; D / A conversion; constant目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 LED发展现状及应用意义和前景 (1)1.2.1国内外应用及发展现状 (1)1.2.2 课题研究意义 (2)2 总体结构设计与论证 (4)3 硬件电路设计 (7)3.1 单片机模块的设计 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 AT89S52单片机功能特性描述 (7)3.1.3 AT89S52引脚功能描述 (7)3.1.4 AT89S52基本连接图 (10)3.2 D/A与A/D电路设计 (10)3.2.1 D/A转换器 (10)3.2.2 A/D转换器 (12)3.3 显示模块设计 (14)3.3.1 显示模块方案论证 (14)3.3.2 LED显示器的工作原理 (14)3.3.3 显示模块电路 (16)3.4 键盘模块方案 (17)3.4.1 方案论证 (17)3.4.2 键盘模块的电路 (18)3.5 恒流源模块的设计 (19)3.6 稳压电源电路 (21)4 软件设计 (23)4.1 编程语言描述 (23)4.2 主程序流程图 (23)4.3键盘处理程序 (23)4.4 显示处理程序 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 引言近年来,世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重,节能减排成为全世界共同关注的研究课题。
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
大功率LED照明恒流驱动电源的设计(精)
大功率LED照明恒流驱动电源的设计2009/9/29/11:38来源:今日电子/21ic在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋。
同时,国家也大力倡导节能减排,已结束的2008年北京奥运会和即将到来的2010年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题,这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。
大功率LED具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点,正逐步取代以往的光源,开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等,成为照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下,中国LED照明市场规模将从2007年的48.5亿元快速增长至2010年的98.1亿元。
有关专家分析认为,中国LED照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰。
问题的提出ﻫ一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。
其被称为“绿色光源",正朝着大电流(300mA~1。
4A)、高效率(60~120lm/W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LED的电流决定的,电流过强会引起LED的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度,因此LED驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,还需要满足预期的亮度要求,并保证各个LED亮度、色度的一致性。
所以,传统上用于驱动灯泡(钨丝、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED.用市电驱动大功率LED也需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率.ﻫﻫ目前,市场上有上千款关于大功率LED恒流驱动的专用芯片,国内有广鹏(AD Dtek、点晶(SITI、晶锜(SCT、华润矽威(PT,国外有美国的超科(Supertex、德州仪器(TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zetex)等知名厂家。
恒流电源方案
恒流电源方案1. 引言恒流电源是一种稳定输出电流的电源方案,广泛应用于各类电子设备和实验中。
本文将介绍恒流电源的基本原理、常见应用场景以及设计要点。
2. 恒流电源的原理恒流电源的基本原理是通过反馈控制,使输出电流保持稳定。
其基本构成包括输入电源、反馈电路、控制电路和输出负载。
当输出电流与设定电流有偏差时,反馈电路将感知到这个差异,并通过控制电路调整电源输出,以使输出电流保持恒定。
3. 恒流电源的设计恒流电源的设计需要考虑多个方面,包括输入电源的稳定性、反馈电路的准确性和控制电路的稳定性。
具体设计流程如下:3.1 确定输出电流需求首先,根据实际需求确定所需的输出电流。
这将作为设计的基础参数。
3.2 选择适当的电源模块根据输出电流需求,选择一个稳定性好、能够满足输出要求的电源模块作为恒流电源的输入电源。
3.3 设计反馈电路设计一个准确度高的反馈电路,用于感知实际输出电流与设定电流之间的差异。
反馈电路通常由一个电流感知元件(例如电流传感器)和一个比较器组成。
3.4 设计控制电路控制电路根据反馈电路的输出调整输入电源的输出,以保持输出电流的稳定。
控制电路可以通过模拟电路或数字电路实现。
3.5 稳定性测试与优化完成电路设计后,进行稳定性测试,并对电路进行参数调整和优化,以确保输出电流的稳定性和准确性。
4. 恒流电源的应用恒流电源广泛应用于各种场景,以下是几个常见的应用场景:4.1 LED控制恒流电源可用于驱动LED灯,在不同工作电压下,通过调整输出电流以达到所需亮度。
4.2 充电设备恒流电源可用于充电设备,通过控制输出电流来确保充电过程中电流的稳定性和充电速度的控制。
4.3 电子负载在实验中,通常需要模拟一个特定的负载,恒流电源可以提供一定的输出电流并保持其稳定性,以满足实验的需求。
4.4 电机控制在某些应用中,需要精确控制电机的转速和扭矩,恒流电源可用于提供恒定的电流供电,从而实现对电机的精确控制。
5. 结论恒流电源是一种常用的电源方案,通过反馈控制可实现输出电流的稳定。
led恒流驱动电源原理
led恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源原理。
LED恒流驱动电源是一种专门用于LED照明的电源,它能够确保LED的电流始终保持在恒定的数值,从而保证LED的亮度和寿命。
LED恒流驱动电源的原理是通过电路控制,使得LED工作时的电流保持不变。
下面将详细介绍LED恒流驱动电源的原理。
首先,LED恒流驱动电源的基本原理是利用电路中的反馈控制,通过对电流进行监测和调节,来保持LED工作时的电流恒定。
在LED恒流电源中,一般会采用电流反馈控制电路,通过检测LED的电流大小,然后通过反馈控制电路来调节电源输出的电流,从而实现LED的恒流驱动。
其次,LED恒流驱动电源的原理还涉及到功率因素校正(PFC)和脉宽调制(PWM)技术。
功率因素校正技术能够提高LED电源的功率因素,减小谐波污染,提高能效;而脉宽调制技术则能够实现对LED电流的精确控制,从而保证LED的亮度稳定。
此外,LED恒流驱动电源还需要考虑温度补偿和过载保护等技术。
LED的工作温度会影响其亮度和寿命,因此LED恒流驱动电源需要考虑温度补偿技术,来保证LED在不同温度下都能够保持恒定的亮度。
同时,LED恒流驱动电源还需要具备过载保护功能,以防止LED因过流而损坏。
总的来说,LED恒流驱动电源的原理是通过电路控制和反馈控制来实现LED的恒流驱动。
在设计LED恒流驱动电源时,需要考虑功率因素校正、脉宽调制、温度补偿和过载保护等技术,以确保LED的亮度和寿命。
LED恒流驱动电源在LED照明中具有重要的作用,能够提高LED的稳定性和可靠性,同时也能够提高LED照明系统的能效和光品质。
恒压恒流LED照明驱动原理
恒压恒流LED照明驱动原理恒压恒流(LED)照明驱动是一种用于供电LED灯具的电路设计,在电气设计中非常重要。
它的工作原理是通过控制电压和电流的输出,使得LED灯具能够稳定地工作在指定的电压和电流范围内。
下面将详细讨论恒压恒流(LED)照明驱动的原理。
驱动电源的设计恒压恒流(LED)照明驱动的第一步是设计驱动电源。
驱动电源需要提供一个稳定的直流电压,以供电给LED灯具。
为了保证电压的稳定性,通常采用开环或闭环反馈控制的方式。
开环控制通过调节输入电压来控制输出电压的稳定性。
闭环控制则通过使用反馈电路,将输出电压与参考电压进行比较并调节输入电压来保持输出电压的稳定性。
恒压控制恒压控制是恒压恒流(LED)照明驱动的一项重要功能。
它的作用是确保输出电压能够维持在设定的恒定值。
恒压控制通常通过采用稳压电路来实现,如电压稳压芯片、电阻分压器等。
稳压电路将供电电压与控制电路相连,根据设定值和反馈电压的比较结果来控制输入电压的调节。
恒流控制恒流控制是恒压恒流(LED)照明驱动的另一个重要功能。
它的作用是确保输出电流能够维持在设定的恒定值。
恒流控制通常通过使用电流源和电流调节电路来实现。
电流源是一个能够提供恒定电流的电路元件,通过与LED并联来保持输出电流的稳定性。
电流调节电路则根据反馈电压与设定值的比较结果来调节电流源的输出。
过电压保护过电压保护是恒压恒流(LED)照明驱动中的一个重要功能,它的作用是在输出电压高于设定值时,能够自动切断供电。
过电压保护通常通过使用过电压保护器、浪涌保护器等来实现。
这些保护器能够监测输出电压,并在电压超过设定值时自动断开电流通路,以保护LED灯具免受损坏。
过流保护过流保护是恒压恒流(LED)照明驱动中的另一个重要功能,它的作用是在输出电流高于设定值时,能够自动切断供电。
过流保护通常通过使用过流保护器、保险丝等来实现。
这些保护器能够监测输出电流,并在电流超过设定值时自动切断电流通路,以保护LED灯具免受过载损坏。
大功率LED照明恒流驱动方案介绍(精)(精选5篇)
大功率LED照明恒流驱动方案介绍(精)(精选5篇)第一篇:大功率LED照明恒流驱动方案介绍(精)大功率LED 照明用恒流驱动方案介绍序言LED 即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED 一般被称为第四代照明光源或绿色光源,具有高节能、利环保、寿命长、体积小、高亮度等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域;LED 灯作为一种新的照明用光源,正在逐渐得到大规模和大范围内的应用;LED 照明灯自身在节能,长寿,高能效,亮度方便可调节等方面的优异特性也符合现在倡导的低碳,环保的大趋势;目前,LED 照明在LED 背光,LED 广告灯,LED 幕墙,大功率LED 路灯,LED 节能灯及日光灯,LED 显示等领域得到广泛深入的应用;预计在未来几年内,LED 灯将可能逐渐进入家庭照明,室内外照明等领域,成为一种重要的照明光源。
决定LED 灯的性能和寿命的核心部分是LED 恒流驱动电路,LED 灯的寿命(光亮度衰减)与驱动电流的稳定性和电流纹波或杂讯息息相关,LED 灯的可靠性主要取决于驱动芯片的可靠性和各种安全保护措施;芯龙半导体作为专业的电源管理芯片设计者,提供一系列高压,大电流,高效率,高可靠性,高性价比的LED 恒流驱动芯片;在大电流LED 单片全集成恒流驱动芯片领域,芯龙处于全球范围内的业界领先地位。
芯龙半导体的一系列LED 驱动芯片支持市电,直流稳压电源,太阳能电池,电子变压器,交流变压器,蓄电池,车载电源等多种供电方式;输出恒流驱动LED 的功率从10W~100W全系列;LED 模组可以串联,并联,串并联结合等多种连接方式;电路拓朴支持降压,升压,升降压等多种结构。
上海芯龙半导体致力于开发耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的单片开关模拟电源管理类集成电路,开发出一大批耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的产品,逐步推向市场,可以应用于绝大部分供电的领域和应用。
led恒流驱动电源电路原理
led恒流驱动电源电路原理LED恒流驱动电源电路原理LED恒流驱动电源电路是一种常用于LED照明应用的电路,它能够稳定地提供恒定的电流给LED,从而确保LED的亮度和寿命。
本文将介绍LED恒流驱动电源电路的原理及其工作方式。
一、LED电流特性LED是一种半导体器件,其亮度和颜色与通过其的电流密切相关。
一般来说,LED的亮度随着电流的增加而增加,但当电流过大时,LED的寿命会大大缩短。
因此,在LED应用中,为了保证其亮度和寿命,需要通过恒流驱动电源来提供稳定的电流。
二、LED恒流驱动电源的原理LED恒流驱动电源电路的基本原理是通过电流反馈控制来保持LED 的工作电流恒定。
其工作流程如下:1. 电流检测:在电路中添加一个电流检测电阻,将LED的工作电流通过该电阻引出,形成一个电压信号。
这个电压信号与LED的工作电流成正比。
2. 反馈控制:将电流检测电阻的电压信号与参考电压进行比较,得到一个误差信号。
根据误差信号的大小,控制一个功率晶体管的导通时间,从而调节电流输出。
3. 电流稳定:通过不断调节功率晶体管的导通时间,使得误差信号趋近于零,从而实现LED的电流恒定输出。
三、LED恒流驱动电源电路的特点1. 稳定性:LED恒流驱动电源电路能够实现对LED工作电流的精确控制,从而保证LED的亮度和寿命的稳定性。
2. 高效性:由于LED恒流驱动电源电路能够提供精确的电流输出,避免了过大的电流损耗,因此具有较高的能量转换效率。
3. 可靠性:LED恒流驱动电源电路在设计时可以考虑到LED的特性和工作环境,采用合适的保护措施,如过流、过温等保护功能,提高了电路的可靠性。
4. 调节范围广:通过调节参考电压和电流检测电阻的阻值,可以实现对LED工作电流的调节范围,满足不同应用需求。
四、应用场景LED恒流驱动电源电路广泛应用于LED照明、显示屏、车灯等领域。
其稳定的电流输出特性使得LED在不同工作环境下都能保持稳定的亮度和寿命,提高了LED应用的质量和可靠性。
LED照明用恒流电源的实现方案
一、方案比较与选择1 电路拓扑结构方案方案一:采用反激式拓扑结构的功率因数校正电路,优点是将功率因数校正与电源变换器合二为一,可以大大减少电路的损耗,提高电路的整体效率,缺点是应用在反激式电路的有源功率因数校正控制芯片种类较少,且电路比较复杂,很难设计与单片机合适的接口电路,不容易使用单片机进行控制。
方案二:将功率因数校正电路与主控电路分开,采用Boost 型的功率因数校正电路后接电源变换器的方案,优点是电路结构简单,并不涉及单片机对功率因数校正电路的控制,只需使功率因数校正部分输出一个稳定的电压即可,缺点是会一定程度上降低设计的整体效率。
鉴于本题要求步进调压的功能,需要单片机对PWM控制芯片有一个良好而稳定的控制,故选择方案二。
2 电源变换器方案方案一:采用半桥变换电路,优点是高频变压器利用率高,传输功率大,电路效率很高,缺点是电路较复杂,且有直通危险。
方案二:采用单端反激变换电路,优点是电路结构简单,缺点是高频变压器利用率低,需要留有气隙,电路效率不高。
鉴于本题要求最大负载只有10 个1W 的LED,传输功率较小,故采用方案二,即反激式电路拓扑结构。
3 闭环反馈控制方案方案一:采用软件闭环反馈控制,即使用单片机进行各参数的采样,然后直接由单片机对PWM控制芯片进行控制,调节占空比。
优点是电路结构简单,缺点是反馈回路会受到采样精度、采样速度、单片机运算速度等因素的影响,使反馈系统变得不稳定。
方案二:采用硬件闭环反馈控制,即使用硬件电路构建反馈电路,由PWM控制芯片自身根据反馈信号调节占空比,而单片机对PWM控制芯片只是进行辅助调整。
优点是反馈速度快,调节精度高,缺点是易受外部干扰。
4 有源功率因数校正方案方案一:采用UC3854作为有源功率因数校正电路的主控芯片。
优点是功率因数校正系数可达99.5%,缺点是外围电路非常复杂且调试困难,方案二:采用MC33260作为有源功率有源功率因数校正电路的主控芯片。
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。
LED照明电源次级恒流电路方案总结
LED照明电源次级恒流电路方案总结
随着LED 照明现在越来越热,作为LED 的生命支柱--LED 驱动电源也越来越受到人们的关注。
人说LED 电源是个特殊的电源,跟普通电源有很大的不同,所以做LED 电源要找专业的LED 电源工程师。
这种说法给LED 电源蒙上了一层神秘的面纱,但作为做电源的专业人士,都知道LED 电源其实没什么特别,其特点就是需
要恒流限压,况且长期工作在满载情况下,所以对效率的要求比较高,有些电源由于结构尺寸的限制,对高度也有要求。
下面我就试着就目前中小功率的LED 照明电源,谈谈次级恒流的一些常见
的方法来一个总结,不一定很全面,也不一定很深入,不过总算能对一些初入行的工程师有些帮助。
毫不夸张的说,LED 驱动电源将直接决定LED 灯的可靠性与寿命;作为电
源工程师,我们知道LED 的特性需要恒流驱动,才能保证其亮度的均匀,长
期可靠的发光。
我们先来谈谈比较流行的TL431 的几种恒流方式。
1、单个TL431 恒流电路
如上图,即是利用单个TL431 恒流的示意图
原理:
此电路非常简单,利用了431 的2.495V 的基准来做恒流,同样限制了LED 上面的压降,但优点与缺点同样明显。
优点:
电路简单,元器件少,成本低,因为TL431 的基准电压精度高,R12,T13 只要采高精度电阻,恒流精度比较高。
led恒流驱动电源原理
led恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源原理LED恒流驱动电源是一种用于LED照明应用的电源,其主要功能是提供稳定的电流来驱动LED灯。
LED恒流驱动电源的设计原理是为了满足LED的工作条件,保证LED的亮度和寿命。
一、LED的特性LED是一种半导体器件,其特点是工作电流和电压之间的关系非常敏感。
在正常工作范围内,LED的亮度与电流成正比关系,而与电压关系较弱。
因此,为了保证LED的稳定工作,需要提供一个恒定的电流。
二、恒流驱动电源的工作原理恒流驱动电源通过电路设计来实现对LED的恒流驱动。
其基本原理是利用电流控制元件(如电流调节器、电流源等)来调节电流的大小,使其保持恒定。
在恒流驱动电源中,通常会配备一个反馈电路,用于监测LED的电流,并通过负反馈控制电流的稳定性。
三、恒流驱动电源的组成恒流驱动电源主要由以下几个部分组成:1.输入电源:用于提供电源电压,通常为交流电源,通过整流和滤波电路转换为直流电源。
2.恒流源:用于提供恒定的电流输出,可以采用电流源电路或电流调节器等。
3.反馈电路:用于监测LED的电流,并通过负反馈控制电流的稳定性。
4.保护电路:用于保护LED和电源免受过流、过压等异常情况的影响。
5.输出电路:将恒流源输出的稳定电流传递给LED灯。
四、恒流驱动电源的工作过程恒流驱动电源的工作过程如下:1.输入电源将交流电转换为直流电,并经过滤波电路得到稳定的直流电源。
2.恒流源产生恒定的电流输出,并通过反馈电路监测LED的电流。
3.反馈电路将LED的电流与设定值进行比较,若有偏差,则通过负反馈调节电流源的输出,使LED的电流保持恒定。
4.保护电路监测LED和电源的工作状态,当出现异常情况(如过流、过压等)时,保护电路将采取相应的措施,保护LED和电源的安全。
5.输出电路将恒流源输出的稳定电流传递给LED灯,使LED灯正常工作。
五、恒流驱动电源的优势相比于其他LED驱动方式,恒流驱动电源具有以下优势:1.稳定性高:恒流驱动电源能够提供稳定的电流输出,保证LED的亮度稳定。
led恒流驱动设计方案
led恒流驱动设计方案LED恒流驱动是一种将恒定电流通过LED芯片,从而使LED灯具能够稳定工作的驱动电路。
为了设计出高效、稳定的LED恒流驱动器,以下是一种设计方案。
首先,选择合适的LED恒流驱动芯片。
根据所需的电流和电压范围,选择具有恒流输出功能的驱动芯片。
同时,考虑芯片的工作频率和效率,以确保能够满足LED灯具的要求。
其次,设计电流检测电路。
电流检测电路能够实时检测LED电流的大小,并将其反馈给驱动芯片,从而实现恒流输出。
可以使用电流传感器或电阻来检测电流,然后将检测到的电流信号通过放大电路和滤波电路处理,最终送到驱动芯片。
然后,设计驱动电路。
驱动电路主要包括功率开关和滤波电路。
功率开关通过控制开关管的导通和截止,来调节输出电流的大小。
滤波电路则用于平滑输出电流,避免过大的脉动。
另外,设计过温保护电路。
由于LED的工作温度较高,过热会影响LED的寿命和稳定性。
因此,通过加入温度传感器和过温保护电路,可以在LED温度超过一定阈值时,自动降低输出电流或关断驱动电路,以保护LED的工作稳定性和寿命。
最后,进行整体电路设计和布线。
根据驱动芯片的引脚功能和特性,将各个功能电路按照一定的布线规则进行连接,并保证信号和电源的稳定性和可靠性。
在实际设计中,还需要考虑其他因素,比如输入电压范围、功率因素、EMI(电磁干扰)等。
同时,还要注意选用合适的元器件,比如电感、电容、二极管等。
此外,严格遵守安全标准,确保产品的安全性。
总之,LED恒流驱动设计方案需要综合考虑电流检测、驱动电路、过温保护和整体电路设计等多个因素。
通过合理选择元器件、合理布线和符合相关标准的设计,可以设计出高效、稳定、安全的LED恒流驱动器。
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一、方案比较与选择
1 电路拓扑结构方案
方案一:采用反激式拓扑结构的功率因数校正电路,优点是将功率因数校正与电源变换器合二为一,可以大大减少电路的损耗,提高电路的整体效率,缺点是应用在反激式电路的有源功率因数校正控制芯片种类较少,且电路比较复杂,很难设计与单片机合适的接口电路,不容易使用单片机进行控制。
方案二:将功率因数校正电路与主控电路分开,采用Boost 型的功率因数校正电路后接电源变换器的方案,优点是电路结构简单,并不涉及单片机对功率因数校正电路的控制,只需使功率因数校正部分输出一个稳定的电压即可,缺点是会一定程度上降低设计的整体效率。
鉴于本题要求步进调压的功能,需要单片机对PWM控制芯片有一个良好而稳定的控制,故选择方案二。
2 电源变换器方案
方案一:采用半桥变换电路,优点是高频变压器利用率高,传输功率大,电路效率很高,缺点是电路较复杂,且有直通危险。
方案二:采用单端反激变换电路,优点是电路结构简单,缺点是高频变压器利用率低,需要留有气隙,电路效率不高。
鉴于本题要求最大负载只有10 个1W 的LED,传输功率较小,故采用方案二,即反激式电路拓扑结构。
3 闭环反馈控制方案
方案一:采用软件闭环反馈控制,即使用单片机进行各参数的采样,然后直接由单片机对PWM控制芯片进行控制,调节占空比。
优点是电路结构简单,缺点是反馈回路会受到采样精度、采样速度、单片机运算速度等因素的影响,使反馈系统变得不稳定。
方案二:采用硬件闭环反馈控制,即使用硬件电路构建反馈电路,由PWM控制芯片自身根据反馈信号调节占空比,而单片机对PWM控制芯片只是进行辅助调整。
优点是反馈速度快,调节精度高,缺点是易受外部干扰。
4 有源功率因数校正方案
方案一:采用UC3854作为有源功率因数校正电路的主控芯片。
优点是功率因数校正系数可达99.5%,缺点是外围电路非常复杂且调试困难,方案二:采用MC33260作为有源功率有源功率因数校正电路的主控芯片。
优点是外围电路简单,缺点是功率因数校正率与UC3854相比略低。
220VAC经工频变压器降压为36VAC,经开机冲击电流抑制电路输入到功率因数校正电路中,再经高频隔离变压器给串联在一起的LED灯供电,在LED灯处分别进行电压、电流采样,返回给PWM控制芯片和单片机,由单片机给定基准电压来控制PWM控制芯片,进而达到控制LED灯恒流可调的目的。
系统总体结构框图如图1所示。
图1 系统总体框图
二、电路与程序设计
1 电源变换器主回路与器件选择
PWM 控制芯片采用SG3525。
SG3525 的主要特点是:输出级采用推挽输出,双通道输出,占空比0 - 50%可调。
每一通道的驱动电流最大值可达200mA,灌拉电流峰值可达500mA。
SG3525 的1、2 引脚分别为内部误差放大器的反相输入端和同相输入端,反相输入端接收反馈的电压信号,同相输入端为给定的电压基准,一般接在16 引脚电压基准的分压上,由于题目要求恒流输出时电流步进可调,故同相输入端接单片机DAC 模块产生的参考电压。
负载的电流采样由串联在LED 负载与地之间的采样电阻完成,经一级跟随、一级同相放大之后分别给单片机和PWM控制芯片;电压采样由负载和电流采样电阻上的电压分压完成,经一级跟随分别给单片机和PWM 控制芯片。
为完成恒压与恒流模式的切换,分别在电压采样回路与电流采样回路与PWM 控制芯片间各加入一个N 沟道MOSFET 作为电子开关,完成切换。
为保证反馈的稳定性在MOSFET 后再加一级跟随后将反馈信号传递给PWM 控制芯片。
图2 PWM 控制模块
2 控制电路与控制程序设计
由于本设计的控制部分并不需要很大的计算量,对计算速度的要求也不是很高,但需要ADC 与DAC 模块进行电压与电流的采样和对PWM 控制芯片的控制,因此选用C8051F020单片机作为核心处理芯片,它拥有高速8051 微控制器内核,8 个12 位ADC和2 个12 位DAC,完全可以满足设计的需求。
由于本LED 恒流电源工作时绝大部分时间处于稳定状态,且对反应速度没有过快要求,因此并不需要对电压、电流信号进行同时的采样,而可以分别采样,模式切换和基准电压的调整也不需在中断服务中完成,只有步进调整电流的按键程序需要在中断服务中完成。
3 保护电路设计
过压保护电路并不是单独设计的,而是整合在电流控制电路中,由恒流控制回路与恒压控制回路的切换完成,当单片机检测到负载上的电压高于36V 时,单片机控制将恒流控制回路切换为恒压控制回路,将负载的电压控制在略高于36V,当再次检测到负载电流降低到设定的电流以下时,重新将恒压模式切换为恒流模式,达到过压保护的目的。
图3 控制程序流程图
4 功率因数校正电路设计
选用小功率功率因数校正芯片MC33260,它工作在电流临界模式。
MC33260应用简单可靠。
通过电流检测和电压反馈,通过PI调节来保持电压恒定。
通过对开关管的PWM控制来得到所需要电压。
可实现0.998的功率因数校正和输出稳定直流电压的功能。
图4 功率因数校正模块
5 自动调光电路设计,开机冲击电路与EMI抑制电路设计
自动调压电路采用光敏电阻作为感光元件,利用比较强将光的强弱转换为高低电平信号,使用单片机内置的ADC将这个电压信号采回单片机,当光照强度较高时,单片机控制切换为恒流模式,设置的负载电流值为100mA,使LED的亮度随光照强度的增大而减少。
开机冲击电路采用热敏电阻串联在电源输入端,温度较低时电阻很大,随着电阻发热温度升高,电阻逐渐变小,达到抑制开关冲击电流过大的目的。
EMI抑制电路是利用电感和电容的特性,使平率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器,但高于50Hz以上的高频干扰杂波被滤波器滤除,这就使开关电源产生的高频谐波被滤掉而不会污染电网。
图5 开机冲击电流和EMI抑制模块
三、理论分析与计算
1 恒流控制方法和参数计算
将一个电阻值较小的采样电阻串联在LED负载与低之间,设流过LED的电流为I,则采样电阻两端的电压:
其中R0为采样电阻的电阻值,取R0=Ω。
一级跟随之后电压不变,后为一级同相放大电路,放大倍数为:
后为一级跟随,电压不变,因此返回PWM控制芯片的电压为:
单片机通过DAC给PWM控制芯片一个参考的基准电压U REF,经过PWM控制芯片的调节占空比来调节副边绕组的电压进而实现调节负载电流。
经过闭环负反馈的调节作用,使U0=U REF,此时流过负载的电流值为:
只要时单片机DAC模块的输出电压根据上面的式子调整,就会使负载工作在某一个需要的恒定电流值上。
2 隔离变压器的设计计算
功率因数校正电路输出的电压为55V,要求负载为10只串联的LED灯,实测正常工作时的电压为34V左右,可得变压器的变比约为:
由于PWM控制芯片输出占空比范围为0%~50%,因此实际取原边45匝,副边56匝,变比为1.24。
3 提高效率的方法
选择合适的主回路拓扑,使用尽可能少的元器件,降低开关频率;主电路选择导通损耗小的开关器件;测量及控制电路在设计时尽可能使用工作电压低的元器件;控制电路尽可能使用数字方法实现等都可以有效地提高系统的效率。
4 滤波参数计算
反激式电压变换器需要输出的为直流量,因此尽量应滤掉所有谐波,使用 LC 无源低通滤波电路即可满足要求,反激式变换器的开关频率为32kHz,设计滤波器的截止频率应低于32KHz,即:
由于该系统为恒流系统,应取较大的L 值,并适当减小C 的值,据此设定L、C 值。
选用470μF 的电解电容,根据计算得出电感值约为0.78mH,采用自制的工字型滤波电感。
四、测试方案与测试结果
1 测试仪器与设备
(1)工频变压器
(2)四位半数字万用表DT9203
(3)安捷伦示波器DSO5012A
2 测试数据
(1)输出电流跟踪测试:
表1 输出电流显示跟踪测试
(2)电压调整率测试(设定电流为150mA):
表2 电压调整率测试
从32V~40V 时电流变化范围是149mA~150mA 调整率为0.6%。
电压调整率Su≤1%。
达到要求:(3)负载调整率测试
输入电压为36.23V,设定电流为300mA,负载从5 个LED 到10 个LED 时输出电流波动范围是209mA~300mA。
调整率为0.4%。
负载调整率SL≤1%达到要求。
表3 负载调整率测试
(4)效率测试
U2=36V、负载为10个LED、I0=300mA。
表4 效率η参数测试
(5)功率因数测试
测得功率因数为0.998,达到要求。
图6 功率因数校正波形。