低压LED灯逆变电源设计
led背光电路工作原理
led背光电路工作原理
LED背光电路是现在许多电子产品上使用的一种特殊的电路,可以起到照明、美化、调节亮度等多种作用。
下面将从工作原理方面来介绍LED背光电路的组成和工作原理。
一、组成
LED背光电路由两个主要组成部分组成:LED灯和逆变电路。
LED灯是负责实现照明的主要部分,逆变电路则是负责将低电压转换为高电压供给LED灯使用。
二、工作原理
1.由于LED灯一般采用直流电源,而市电是交流电,所以需要通过逆变电路将交流电转换为一定的直流电来驱动LED灯。
逆变电路又称为稳压电路,其作用是保证电路的工作电压稳定不变。
逆变电路由桥式整流电路、滤波电路、稳压电路等三部分组成。
2.桥式整流电路:将交流电转换为直流电的第一步便是采用桥式整流电路。
桥式整流电路是由四个二极管构成的,交流电经过变压器降压后,经过桥式整流电路,就变成了一段基本的直流电。
3.滤波电路:使用滤波电路的作用是滤除直流电中的高频无杂波纹,从而获得稳定的直流电,滤波电路一般是由电容和电感构成,电容能够去除超过20HZ的高频杂波,而电感则能够将25HZ以下的杂波去除。
4.稳压电路:接下来需要使用稳压电路将直流电转换为恰好能够驱动LED灯的直流电。
稳压电路可以根据LED灯的特点来设计电压参数,以保证LED灯能够得到最佳的工作状态。
5.LED灯:在经过逆变电路的处理后,稳定的直流电流通过LED 灯,能够驱动LED灯的发光器件产生照明效果。
由此,我们可以知道LED背光电路的工作原理非常简单,分别是通过三大组成部分进行,然后通过LED灯的光亮效果来产生所需要的照明效果,同时这种电路也具有省电、寿命长等优点。
低压LED灯逆变电源设计
低压LED灯逆变电源设计作者:董英龙来源:《发明与创新·职业教育》2020年第02期摘要:本文设计了一种以 STM32F103VET6 芯片为核心控制系统的低压LED控制电路,采用全桥拓扑结构设计了LED启动电路与工作电路(采用全桥逆变电路),在逆变电路中选择了产生SPWM波形的专用芯片(PIC18F4580型号的专用单片机),实现了 12V交流波的稳定输出。
实验结果表明,该电路系统可以得到频率约为50.86Hz、电压约为12.6V的稳定交流电,可以为LED照明灯提供一种高品质的交流电源。
关键词:STM32;全桥逆变;SPWM;低频变压在国内外的花园、庭院与旅游景点,为LED照明提供电源的除了有220V交流电源与新型的太阳能电源,还有一种是把交流220V电源转化为交流12V的低压电源。
随着生活水平与运营能力不断提高,企业更需要高质量的电能,而逆变电源是该控制系统最重要的组成部分,研究一种稳定的12V交流电源是十分有意义的。
一、系统结构本文采用的是高性能STM32F103VET6 芯片为核心的控制模块,总体分为三个部分:整流部分,逆变部分和滤波部分。
220V市电先进入整流模块,变为直流电,再经过逆变部分,在主控芯片的控制下产生SPWM信号,变为12V交流电,最后经过滤波部分,为LED灯提供稳定电源。
二、LED灯的参数需求(一)输入的是220V交流电,频率=50,相电压为=220。
(二) LED灯电源的输出为:电压12(),电流=2,功率;;; ,频率=50。
下面是主电路关键性器件的选择方案,选择器件部分在整个设计中是不可或缺的第一步,它的正确与否是本设计安全输出12V交流电的关键,下面先从理论公式计算出本设计方案需要的各项参数:1.从电网输出的220V市电并不是非常稳定的,输入大约有15%的误差,也就是220,线电压值为187~253;2.因为本文在负载上得到的直流电压是不用调节的电路,所以本文选择成本更低的由无控制功能的整流二极管组成的整流电路,它电压的平均输出为式(2-1):3.根据桥式整流的计算公式,,所以为264~358;4.电能经过变压等一系列电路后是有功率损耗的,这里把电源转换效率设定为95%,可以根据公式求得输入功率为:6.根据公式求得输入时的滤波电容的能量值为:三、系统硬件设计(一)逆变电路由于LED灯为220V交流电源提供电能,但是它需要12V交流电供电,所以220V交流电源需要先经过前期滤波电路,滤除毛刺,再经过整流模块变为直流电源。
150W单级LED路灯电源方案
交错并联反激简化LED 路灯电源的设计美国德州仪器半导体技术电源参考设计摘要 - 本文说明了两相交错并联反激变换器的工作原理本文说明了两相交错并联反激变换器的工作原理,,反激变换器反激变换器均均工作于临界导通模式工作于临界导通模式,,控制芯片UCC28060/1的应用可实现LED 电源低电流纹波电源低电流纹波、、高功高功率率因数的技术要求。
通过一个150W AC/DC LED 路灯电源的实际设计路灯电源的实际设计、、测试,证明这种设计方案这种设计方案切实切实切实可行可行可行,,并与并与常规常规常规两级功率两级功率两级功率结构结构相比相比,,可实现更简洁的电路可实现更简洁的电路设计设计设计、、更低的成本要求更低的成本要求。
1. 引言LED 照明属于低碳、节能、环保的领域,这是LED 产业发展面临的又一次机遇。
LED 照明作曲借其突出的优势,成为新能源产业的研究热点之一。
根据市场研究公司iSuppli 的最新调查报告,2011年全球LED 照明市场总额将达到90亿美元,其中中国大陆LED 照明市场将有望超过300亿人民币。
目前最大的LED 照明市场是LED 背光电源,使用于笔记本电脑、液晶显示器,液晶电视、及手机中。
LED 通用照明市场已步入快速发展轨道,特别是在路灯、汽车尾灯、汽车内部和小标识灯、建筑物外墙装饰明明、政府机关的内部通用照明、户外和户内LED 显示屏、家庭射灯等,家用LED 台灯和LED 日光灯市场也已开始启动。
LED 照明已经显示了巨大的发展潜力,并已逐渐应用于城市路灯系统。
现今大多数的路灯电源方案主要由三级构成:PFC+DC/DC+恒流源,一般恒流源集成在灯具内部,因而PFC+DC/DC 构成单独的外部AC/DC 电源,一般由灯具公司外购。
由于AC/DC 电源是一种两级方案,因而其成本较高,并且控制也比较复杂,目前主要应用于特定场合中。
AC/DC 单级方案结构简单、成本低廉,并且由于使用PFC 控制芯片,可以实现高功率因数、低电流谐波的技术要求。
led驱动电源变压器设计方案
led驱动电源变压器设计方案LED驱动电源变压器设计方案为了满足LED照明的驱动需求,我们设计了一种高效、稳定的LED驱动电源变压器。
1. 设计目标:a) 输出电压:根据LED工作电压要求,设计输出电压为12V。
b) 输出电流:根据LED电路的电流需求,设计输出电流为1A。
c) 效率:设计高效率的变压器,以减少能量的浪费,并降低发热。
d) 稳定性:设计稳定可靠的变压器,以确保输出电压的稳定性和一致性。
2. 变压器设计:a) 核心选择:选用高磁导率、低磁损的铁氧体材料作为变压器的核心,以提高变压器的效率和功率密度。
b) 匝数计算:根据设计目标的输出电压和电流,通过变压器的变比关系计算初级匝数和次级匝数,以实现12V输出和1A输出电流。
c) 线径选择:根据设计的电流值,选择合适的次级线径,以确保输出电流的稳定性和安全性。
d) 匝间绝缘:在变压器卷绕过程中,采用合适的绝缘材料和工艺,确保匝间的良好绝缘,以提高变压器的安全性和可靠性。
3. 电路设计:a) 输入滤波:为了减小输入端的电流波动和电磁干扰,使用合适的滤波电容作为输入端的滤波元件。
b) 输出电流限制:为了限制输出电流的过大和过小,使用恰当的电流限制电路,以确保输出电流的稳定性和安全性。
c) 稳压控制:为了保持输出电压的稳定性,使用合适的稳压控制电路,以对输出电压进行调节和稳定。
d) 保护功能:为了保护变压器和LED电路,设计了过流保护、短路保护和过压保护等功能,以确保电路的安全运行。
4. 效果验证:a) 测试输出电压和电流的稳定性和精度。
b) 测试变压器的功率密度和效率。
c) 测试保护功能的可靠性和恢复性。
通过以上设计方案,我们可以得到一种高效、稳定的LED驱动电源变压器,以满足LED照明的驱动需求。
常见led驱动电源电路设计大全(十款电路设计原理图详解)★★★
常见led驱动电源电路设计大全(十款电路设计原理图详解)★★★led驱动电源电路设计(一)LED电源有很多种类,各类电源的质量、价格差异非常大,这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。
LED驱动电源通常可以分为三大类,一是开关恒流源,二是线性IC电源,三是阻容降压电源。
1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压,并进行整流滤波,以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源,隔离是指输出高低电压隔离,安全性非常高,所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差,但成本也相对低,传统节能灯就是采用非隔离电源,采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压),性能稳定,缺点是电路复杂、价格较高。
开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明的主流电源。
图1:开关恒流隔离式日光灯管电源图2:开关恒流隔离电源原理图图3:开关恒流源电源图4:开关恒流非隔离电源原理图。
2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压,电子元器件种类少,功率因数、电源效率非常高,不需要电解电容,寿命长,成本低。
缺点是输出高压非隔离,有频闪,要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无(去)电解电容,超长寿命的,均是采用线性IC电源。
IC驱电源具有高可靠性,高效率低成本优势,是未来理想的LED驱动电源。
图5:线性IC电源图6:线性IC电源原理图3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流,电路简单,成本低,但性能差,稳定性差,在电网电压波动时及容易烧坏LED,同时输出高压非隔离,要求绝缘防护外壳。
功率因数低,寿命短,一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。
功率高的产品,输出电流大,电容不能提供大电流,否则容易烧坏,另外国家对高功率灯具的功率因数有要求,即7W以上的功率因数要求大于0.7,但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间),所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
市场上,要求不高的低端型的产品,几乎全部是采用阻容降压电源,另外,一些高功率的便宜的低端产品,也是采用阻容降压电源。
低压恒流led驱动电路原理
低压恒流LED驱动电路原理LED(Light Emitting Diode)作为一种半导体光源,广泛应用于照明、显示等领域。
在LED应用中,为了保证LED的工作稳定性和延长其使用寿命,通常需要采用恒流驱动电路来驱动LED。
低压恒流LED驱动电路是一种常见的LED驱动电路,本文将介绍其原理及工作方式。
一、基本原理低压恒流LED驱动电路的基本原理是通过电路控制实现LED工作电流的稳定输出,从而保证LED的亮度和稳定性。
在低压条件下,LED的电压一般在2V左右,因此低压恒流LED驱动电路主要针对这一特点设计,以满足对LED工作电流的精确控制。
二、电路组成1. 电压稳定器:低压恒流LED驱动电路通常采用电压稳定器作为基础,在输入电压变化时能够提供稳定的输出电压。
2. 比较器:比较器用于检测LED工作电流与设定电流之间的差异,并输出相应的控制信号。
3. 驱动器:驱动器接收比较器输出的控制信号,调节输出电流,以实现LED的恒流驱动。
4. 反馈电路:反馈电路用于将LED电流信息反馈给比较器和驱动器,实现闭环控制,使LED工作电流保持稳定。
三、工作原理低压恒流LED驱动电路的工作原理如下:1. 输入电压经过电压稳定器稳压后,作为驱动器的输入电压。
2. 比较器通过检测LED工作电流和设定电流的差异,生成控制信号。
3. 驱动器根据比较器输出的控制信号,调节输出电流,使LED 工作电流保持恒定。
4. 反馈电路将LED电流信息反馈给比较器和驱动器,实现闭环控制,持续调节输出电流,以保持LED工作电流的恒定。
四、特点及优势低压恒流LED驱动电路具有以下特点及优势:1. 稳定性好:通过闭环控制,能够实现LED工作电流的恒定输出,保证LED的稳定亮度。
2. 效率高:采用恒流驱动方式,可以最大程度利用电能,减少能量浪费。
3. LED保护:在电源波动或其他异常情况下,能够有效保护LED,延长LED的使用寿命。
4. 灵活性强:可以根据实际需求进行设计调整,适用于多种LED应用场景。
基于BUCK变换器的LED恒流电源的设计
• 205•LED 照明在现在社会中的应用越加广泛,与传统光源相比,有很多的优良特性,节能高效,是一种新型光源,使用LED 灯照明为了不浪费电能并且能够在小功率下稳定的运行。
因此本文设计了一款基于BUCK 变换器的LED 恒流电源。
控制回路主要是选用峰值电流型控制法,将输出电压通过采样电阻进行分压采样,再将采样的电压送入芯片,在开关管处串一个采样电阻,同时将采样的电流送入芯片,其次电路中加入EMI 滤波。
最后通过实验仿真与原理样机验证稳定小功率电源的可行性。
随着工业的发展,人们对于电能的需求越来越大,所以大肆开采能源,导致环境的污染日益严重,从而对人们的生活造成了一定的影响。
在对小功率电源的使用过程中,当前的电源设备需要经过整流和逆变来得到连续的大频率电源,在此基础上才能以该频率和功率作用于被处理的对象,其体积和功率较大,无法满足现家庭的需求。
在此背景下,如何设计一款小功率的恒流电源成了解决的主要问题。
文献(秦效勇,尚振东.数字技术下小功率电源优化设计仿真研究)提出了一种基于数字技术的小功率电源优化设计方法。
该方法将电源中的市电电压转换时间设置成固定的常数,将电源单体上的任务调度依据电压的下降次数进行调整,消除了换能器谐振频率的漂移现象,完成了对小功率电源优化设计。
该方法效果好,但使用不灵活。
文献(张宁,等.超声波功率对氩弧熔覆一喷射Ti (C ,N )增强镍基复合涂层组织和性能的影响)提出了一种基于反激的小功率电源设计方法。
该方法先依据电源的使用环境,设定输出电源范围,选定超声波变压器磁芯,以此为依据完成对小功率电源设计。
该方法简单,但存在耗费成本较大的问题。
针对上诉情况,提出了一种基于BUCK 变换器的LED 恒流源设计。
该设计具有电压稳定、功率低、使用灵活等特点,可以很好的满足LED 灯的工作要求。
1 主电路的设计1.1 BUCK变换器BUCK 电路一般可以在两种模式下进行工作,一种是电流连续的模式(CCM ),还有一种是电流断续模式(DCM),断续模式下电流会降到0,电流的波形是一种三角形,而在连续模式下,电流不会降为0,电流的波形在这种模式下是呈现一种梯形波。
led灯驱动电源电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)
led灯驱动电源电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)led灯驱动电源电路图(一)电路工作原理LED楼道灯的电路如下图所示。
电路由电容降压电路、整流电路、LED发光电路和光电控制电路等部分组成。
220V交流电经电容C1、R1降压限流后在A、B两点的交流电压约为15V,由VD1~VD4.进行整流,在C2上得到约14V的直流电压作为高亮度发光二极管VD5~VD8的工作电压,发光二极管的工作电流约为14mA。
由于电容C1不消耗有功功率,泄放电阻消耗的功率可忽略不计,因此整个电路的功耗约为15&TImes;0.014≈0-2(W)。
为了进一步节省电能和延长高亮度发光二极管的使用寿命,电路中加入了由光敏电阻R2、电阻R3和三极管VT1等组成的光电控制电路,在夜晚光敏电阻R2的阻值可达100K以上,这时C2两端的电压经R2、R3分压后提供给VT1基极的直流偏置电压很小,VT1截止,对发光二极管的工作没有任何影响;白天时,由于光电效应的作用,R2的阻值可减小到1OK以下,这时VT1导通并接近饱和,由于通过C1的电流最大只能达到15mA,由于VTl的分流,C2上的电压可下降到4V以下。
led灯驱动电源电路图(二)LED驱动电源的具体要求LED是低压发光器件,具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点。
对于市电交流输入电源驱动,隔离输出是基于安全规范的要求。
LED驱动电源的效率越高,则越能发挥LED高光效,节能的优势。
同时高开关工作频率,高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。
高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。
10W以下功率LED灯杯应用方案目前10W以下功率LED应用广泛,众多一体式产品面世,即LED 驱动电源与LED灯整合在一个灯具中,方便了用户直接使用。
典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。
针对这一应用,我们设计了如下方案(见图1)图1:基于AP3766的LED驱动电路原理图该方案特点如下:1.基于最新的LED专用驱动芯片AP3766,采用原边控制方式,无须光耦和副边电流控制电路,实现隔离恒流输出,电路结构简单。
5 LED反激式恒流开关电源设计(10)
LED反激式(Flyback)恒流开关电源设计
Buck-Boost模型及电流纹波率r
(为书写简单,略去原边量的下标“1”)
∆ I=r×IL
原边峰值电流:IPK=(1+ r/2)×IL=(1+2/r )×∆I/2 r= 0.3-0.5, BCM:r=2 r 与 K RP的关系:IPK=(1+r/2)Iavg/D =[1/(1-0.5×KRP)]×Iavg/D KRP= 2r/(2+r). 如BCM: r=2, KRP = 1.
基于电流纹波系数设计步骤及实例
步骤6:据截止变比n = VOR/Vo,算副边匝数
步骤7:占空比校正及磁饱和验证
步骤8:计算线径
法2实例
课后作业:自学教材 P96例题
高频变压器材料
磁芯形状 特点 适用情况
EE,ER,EC 常规铁心,低廉,窗口面积 大功率、辅助电源,功率密 ,ETD 大,大功率时易作安规. 度较低的场合 EFD PQ,RM 平面化的EE类铁心 应用情况同上,且要求Low Profile,表贴或沉降式结构
变压器尺寸选择
经验法:对20-100KHz,截面积 Ae与能承受的最大功率Pm关系: A e =0.15×(Pm )0.5
变压器漏感吸收
变压器漏感:线圈所产生的磁力线不能全部通过次级线圈,即磁 场泄漏而产生的电感 . 漏感等效模型:漏感 LLK (Lm)可等效与变压器原边线圈N1并联 或串联 .
逆变电源设计范文
逆变电源设计范文逆变电源的设计主要包括以下几个方面:输入电路设计、直流滤波电路设计、逆变电路设计和输出电路设计。
输入电路设计是逆变电源设计的第一步。
通常输入电路包括整流桥电路和滤波电路。
整流桥电路用于将交流电转换成直流电,常用的整流桥电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
滤波电路用于滤除直流电中的杂散波动,常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
直流滤波电路设计是逆变电源设计的第二步。
直流滤波电路的作用是进一步滤除输入直流电中的脉动成分,保证逆变电源输出的直流电质量。
常见的直流滤波电路一般由电容器和电感器组成,可以选择适当的电容器和电感器参数来满足输出直流电的要求。
逆变电路设计是逆变电源设计的核心。
逆变电路用于将滤波后的直流电转换成交流电。
常见的逆变电路有全桥逆变电路、半桥逆变电路和单桥逆变电路。
逆变电路一般由功率开关管和驱动电路组成,功率开关管可以选择晶体管、场效应管等器件,驱动电路可以选择IC芯片或者自己设计。
输出电路设计是逆变电源设计的最后一步。
输出电路用于将逆变电路输出的交流电转换成需要的电压、电流形式。
输出电路的设计要根据具体的应用来确定,可以选择变压器、整流电路、滤波电路等来完成输出电路的设计。
在逆变电源设计过程中,需要考虑一些关键参数,如输入电压范围、输出电压、输出功率等,以及一些保护功能,如过流保护、过压保护和短路保护等。
设计者还需要考虑一些因素,如元器件的选型、电路的散热和电磁兼容等。
总之,逆变电源设计是一项复杂而重要的工作,设计者需要充分了解逆变电源的原理和特点,结合具体应用的需求,选择合适的电路拓扑和元器件,实现逆变电源的设计。
LED路灯的四种电源设计方案
LED路灯的四种电源设计方案LED路灯是LED照明中一个很重要应用。
在节能省电的前提下,LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。
市面上,LED路灯电源的设计有很多种。
早期的设计比较重视低成本的追求;到近期,共识渐渐形成,高效率及高可靠性才是最重要的。
立锜科技近年来推出了一系列LED照明的驱动IC,也一直关注LED路灯的发展。
本文主要是针对几种不同LED路灯的应用,提出了适合的架构,并对其优缺点进行分析,以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类,找到最合适的方案。
方案一:直接AC输入,对6串 LED分别做恒流控制在本文介绍的几种方案之中,这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。
直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制,调节输出电压。
相对于其它传统方案,该方案的开关损耗少。
将CS的电压固定在0.25V,对6串LED分别做恒流控制。
IC会侦测FB的位置,将电压最低那串LED固定在0.5V。
此时由于各串LED的Vf值的总和不同,产生的压降会落在MOS管上,导致一些损耗。
如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED,损耗应该可以控制在2%以内,少于一般的开关损耗。
该方案的优点是:效率高、成本低,缺点是AC输入、需要较多的研发成本。
该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。
方案二:DC或电池输入,对6串LED分别做恒流控制它采用多串的升压结构设计,LED驱动的方式与前一种类似,差别在于由AC输入改为DC或是由电池输入(图2)。
低压侧传感的设计只要选择适当的 MOS 管,LED可以串相当多的颗数。
相对于AC输入的方案,其设计较为简单。
但由于多了一次升压的开关,效率相对较低。
该方案的优点是:设计简单、电路成本低,缺点是效率较低。
它适合太阳能电池或通过适配器输入的路灯。
方案三:单串降压结构有些厂商仍喜欢用单串的设计,优点是维修容易,而且可以做模块化设计。
不同功率的路灯可以使用相同的灯条,只要更换面板,插上不同数目的灯条,就可以组合出各种不同功率的路灯。
LED照明驱动开关电源设计
LED照明驱动开关电源设计引言:随着LED照明技术的发展,LED照明驱动开关电源的设计成为当前研究的热点之一、因为开关电源相比于线性电源具有高效率、小体积、轻重量等优势,被广泛应用于各种照明设备中。
设计要求:1.输出电压范围:12V;2.输出电流范围:0-1A;3.输入电压范围:100-240V;4.输出电流波动小于5%;5.效率大于80%;6.稳定性好,可靠性高。
设计方案:1. 开关电源拓扑结构选择:Boost型;2.选择合适的功率开关管和大电感元件;3.设计合适的输出电压反馈电路;4.选择合适的控制芯片;5.合理设计电源输入和输出滤波电容;6.添加过流、过压、过温等保护电路。
具体设计过程:1.电源拓扑结构选择:根据所需的输出电压和电流范围,选择Boost型拓扑结构,因为它能够提供较高的输出电压。
2.功率开关管和大电感元件选择:选择合适的功率开关管和大电感元件可以保证系统的工作效率和稳定性。
根据输出电流的要求,选择合适的功率开关管,同时根据开关频率和电感电流波动大小,选择合适的大电感元件。
3.输出电压反馈电路设计:设计一个反馈电路来控制输出电压的稳定性。
可以采用基于光耦的反馈电路,通过测量输出电压,并经转换后对控制芯片进行反馈,来实现稳定输出电压。
4.控制芯片选择:选择合适的开关电源控制芯片来调节开关管的驱动信号,以控制输出电压和电流的稳定性。
控制芯片需要具备过流、过压等保护功能。
5.输入和输出滤波电容设计:设计一个合适的输入滤波电容以减小输入电压的波动。
同时,设计合适的输出滤波电容以减小输出电流的波动。
6.保护电路设计:为了增加开关电源的可靠性,设计过流、过压、过温等保护电路来防止电源发生故障。
结论:LED照明驱动开关电源设计需要考虑多个因素,包括输出电压和电流范围、输入电压范围、效率、稳定性等。
采用Boost型拓扑结构,选择合适的功率开关管和大电感元件,设计合适的输出电压反馈电路,选择合适的控制芯片,合理设计电源输入和输出滤波电容,以及添加过流、过压、过温等保护电路,能够设计出高效率、稳定性好、可靠性高的LED照明驱动开关电源。
220vled灯电路图(三款超简单led电源电路)
220vled灯电路图(三款超简单led电源电路)在讲220v led灯电路图之前我们先了解一下LED的发光机理。
LED的PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。
由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。
这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。
这就是PN结发光的原理。
220v led灯电路图(适合贴片20MA的LED)此电路适合驱动7-12只20mA的贴片LED图1是一款贴片LED照明灯具的实用电路图,该灯使用220V电源供电,220V交流电经C1降压电容降压后经全桥整流再通过C2滤波后经限流电阻R3给串联的10颗贴片LED提供恒流电源。
贴片LED 的额定电流为20mA,但是我们在制作节能灯的时候要考虑很多方面的因素对贴片LED的影响,包括光衰和发热的问题,LED的温度对光衰和寿命影响很大,如果散热不好很容易产生光衰,因为LED的特性是温度升高电流就会增大,所以一般在做大功率照明时散热的问题是最重要的,将影响到LED的稳定性,小功率一般都采取自散热方式,所以在电路设计时电流不宜过大。
图中R1是保护电阻,R2是电容C1的卸放电阻,R3是限流电阻防止电压升高和温度升高LED的电流增大,C2是滤波电容,实际在LED电路中可以不用滤波电路,C2是用来防止开灯时的冲击电流对LED的损害,开灯的瞬间因为C1的存在会有一个很大的充电电流,该电流流过LED将会对LED产生损伤,有了C2的介入,开灯的充电电流完全被C2吸收起到了开灯防冲击保护。
该电路是小功率灯杯最实用的电路,占用体积小可以方便的装在空间较小的灯杯里,现在被灯杯产品广泛的采用。
优点:恒流源,电源功耗小,体积小,经济实用。
但是在设计时降压电容要采用耐压在400V以上的涤纶电容或CBB电容,滤波电容要用耐压250v以上.电容或CBB电容,滤波电容要用耐压250v以上。
led电流补偿电路
led电流补偿电路你有没有发现,家里的LED灯一旦亮得太亮或者太暗,时间久了,居然会变得不太稳当?有时候一闪一闪的,像个调皮的小精灵,有时候又黑乎乎的,像是被关进了黑屋子,根本不想给你光明。
其实啊,这就是电流不稳定的罪魁祸首。
你别看它小小一个LED灯,实际上它背后可是有着一大堆电路在默默工作。
像这种小小的电流波动,要是不给它们好好“安抚”一下,灯光迟早就会出问题。
想解决这个问题,也没有什么特别复杂的法子,今天咱们就聊聊一个简单又实用的办法——LED电流补偿电路。
说到LED电流补偿电路,首先得了解一下电流对LED灯的重要性。
你可以把LED灯看作一个“贵族”,特别娇气,电流稍微不对,它就能给你“罢工”了。
电流太大,LED灯就像吃了过多的甜食,不仅不能长命,反而会变得“短命”;电流太小,灯光又不够亮,甚至整个人都不高兴。
解决这个问题的核心,就是要保持LED灯的电流稳定。
那怎么办呢?这就得靠LED电流补偿电路来撑场子了。
LED电流补偿电路的任务就是“给LED灯吃上一颗安神药”,帮助它稳定电流,避免出现电流波动大的情况。
你可以把这电路想象成一个调皮的“照顾者”,它总是密切关注LED灯的状态,一旦电流有点跑偏,它就立马调整,让LED灯恢复平稳的状态。
说到这里,可能有人会问:“这个电路能做到吗?”答案是,当然能!这个电路就像是LED灯的贴心小管家,时刻帮忙调节、稳定电流。
LED电流补偿电路的工作原理并不复杂。
最简单的,它通常包括一个恒流源。
就像你家里那个水管道,恒流源就像是水管里的阀门,确保水流一直保持在一个合适的流速。
这个恒流源通过检测LED灯的电压和电流,一旦发现不对劲,立马调整电流值。
这种电流补偿电路有点像你在开车时自动巡航控制,一旦车速超过设定的值,系统就会自动调整,确保车速稳定。
说到这里,你可能还会好奇,这种电路到底有什么用?嗯,简单来说,它让LED灯更耐用。
你想啊,LED灯的寿命本来就不长,尤其是经常受电流波动的“折磨”。
逆变电源设计
逆变电源设计摘要:本系统是根据无源逆变的实用原理,采用单相全桥逆变电路工作方式,实现把直流电源(12v)转换成交流电源(320V,50HZ),并对负载进行供电。
达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源.设计的基本要求在一些交通运载、野外测控、可移动武器装备、工程修理车等设备中都配有不同规格的电源。
通常这些设备工作空间狭小,环境恶劣,干扰大。
因此对电源的设计要求也很高,除了具有良好的电气性能外,还必须具备体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗干扰强等特点。
针对某种移动设备的特定要求,研制了一种简单实用的车载正弦波逆变电源,采用SPWM 工作模式,以最简单的硬件配置和最通用的器件构成整个电路。
实验证明,该电源具有电路简单、成本低、可靠性高等特点,满足了实际要求。
车载逆变器(电源转换器、Power Inverter )是一种能够将DC12V 直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。
车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。
在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。
中国进入WTO 后,国内市场私人交通工具越来越多,因此,车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器,会给你的生活带来很多的方便,是一种常备的车用汽车电子装具用品。
通过点烟器输出的车载逆变器可以是20W 、40W 、80W 、120W 直到150W ,功率规格的。
再大一些功率逆变电源200W,300W,400W,500W,600W,700W,800W,1000W,1500W 要通过连接线接到电瓶上。
设计汽车逆变电源,提出了一种低成本的方波逆变电源的基本原理及制作方法;介绍了驱动电路芯片SG3524 和IR2110 的使用;设计驱动和保护电路;给出输出电压波形的实验结果。
本文阐述了要求非常高的车载电源的设计及实验过程中的一些特殊问题的解决措施,提出了一些新颖的观点。
基于L6562的60W带PFC的LED灯驱动电源
毕业论文论文题目基于L6562的单端反激式LED灯驱动电源设计学院专业班级学号学生姓名指导老师(签名)完成时间年 4 月摘要根据LED灯高频开关电源的设计要求,本次设计了具有单端反激式结构的有源功率因数校正恒流限压反馈LED灯驱动电源电路。
驱动电源的额定输出功率60W。
驱动电源的校正控制芯片使用L6562,L6562工作在临界导通模式。
单级反激式结构不仅实现了高功率因数的校正,同时还完成了DC/DC级的降压和高低压的隔离功能。
驱动电源可以给LED灯提供恒定的电流,使LED灯能稳定的发光。
鉴于单级PFC反激式开关电源的变压器不仅需要具备PFC初级电感的储能功能,同时还能实现反击式变压器的隔离降压功能。
所以初级的电感结构进行了特殊设计。
文中阐明了变压器的设计准则和计算。
设计了能让单级PFC反激式开关电源正常工作,同时具有较高的传输效率的变压器。
本次设计在反激式电路中使用的钳位方式是RCD钳位,RCD钳位电路能有效的降低电源的EMI。
电路中使用到的开关器件是MOS管。
本设计最终能实现功率因数0.9以上,输出功率达60W,同时效率达到85%的基本要求。
关键词:反激式;开关电源; L6562;高功率因数; LED灯;Based on L6562 single-ended flyback type PFC LED drive powersupply designAbstractAccording to the requirements of the LED lamp high frequency switching power supply design, the single-ended flyback type has been designed the structure of the active power factor correction constant flow pressure limiting feedback the LED drive power supply circuit.Driving power supply of rated power output of 60 w.Correction of drive power supply control chip using L6562, L6562 work in critical conduction mode.Single-stage flyback type structure not only has realized the high power factor correction, also completed the level DC/DC buck and high and low voltage isolation function.Driver can provide the LED constant current power supply, the LED lamp can steady glow.In view of the single-stage PFC flyback switch power supply transformer not only requires the PFC inductance energy storage function, but also can achieve the function of counter type transformer isolation step-down.So the inductance of the primary structure of the special design.This paper illustrates the design criteria and calculation of the transformer.Design can let the single-stage PFC flyback switch power supply to work properly, at the same time has high transmission efficiency of transformer.The design of the flyback type clamping way is used in the circuit RCD clamp, RCD clamp circuit can effectively reduce the power supply EMI.Circuit is used to switch devices in MOS tube.This design can eventually realize the power factor above 0.9, the output power up to 60 w, at the same time, the basic requirement of efficiency reached 85%.Key words:Flyback Switching power supply L6562 High power factor目录第一章引言 (1)1.1 课题背景与来源 (1)1.2课题意义 (1)1.3 本论文的主要工作 (2)第二章 LED灯的特点与驱动方式 (3)2.1 LED与传统光源的差别 (3)2.2 LED的发光原理 (3)2.3 LED的特性 (4)2.4 伏安特性 (4)2.5 LED的允许功耗P (4)2.6 LED的时间响应特性 (5)2.7 LED灯的光源问题 (5)2.8 串联连接方式 (6)2.9 并联的连接方式 (6)2.10 混联的连接方式 (7)2.11 功率因数校正的目的 (7)2.12 无源功率因数校正技术简介 (8)2.13有源功率因数校正技术 (9)2.14 两级功率因数校正技术 (10)2.15 单级PFC反激式开关电源作为LED驱动电源 (10)第三章 PFC系统的基本原理 (11)3.1 系统的整体结构设计 (11)3.2 输入回路的设计 (11)3.3 输入回路的详细设计 (11)3.4 功率因数校正的实现 (12)3.5 临界导通模式高 PF 反激变换器原理 (13)第四章单级 PFC 反激功率因数校正电路设计 (14)4.1单级PFC主控芯片及整体电路确 (14)4.2 箝位电路网络设计 (15)4.3 反馈环的电路设计 (16)4.4限压环路的设计 (16)4.5恒流环的设计 (17)4.6 输出滤波电容的设计 (17)4.7 MOS管与输出整流二极管的确定 (18)第五章变压器的设计 (18)5.1 高功率因数反激式变压器概述 (18)5.2 变压器的设计步骤 (18)5.3 初步计算的变压器参数 (18)5.4变压器的磁芯 (20)第六章硬件调试与总结 (21)6.1 DXP的简介 (21)6.2 使用DXP进行原理图和PCB的设计步骤 (22)6.3 L6562的调试要点 (22)6.4 实际的调试结果 (22)6.5 调试波形 (23)6.6 调试结果与分析 (24)第七章总结与展望 (25)7.1 总结 (25)7.2 未来展望 (26)参考文献 (26)附录一(实物图) (28)附录二(原理图和PCB图) (29)致谢 (30)第一章引言1.1 课题背景与来源爱迪生在20世纪发明了白炽灯,白炽灯颠覆人类文明几千年日出而作,日落而息的传统作息观念。
逆变电源设计讲解
逆变电源设计讲解逆变电源是将直流电转化为交流电的一种电源设计。
它的主要功能是将低电压直流电转化为高电压交流电,以供给各种电子设备使用。
逆变电源广泛应用于家用电器、工业自动化设备、电子通信设备等领域。
逆变电源的设计基本上由以下几个部分组成:直流输入电路、DC-DC变换电路、高频大功率开关电源、滤波电路、逆变输出电路等。
首先是直流输入电路。
它主要由整流桥、滤波电容和电感组成。
整流桥将交流电转换为直流电,并使用滤波电容和电感来充分滤除电源中的纹波,使电源输出的直流电尽可能地平滑。
接下来是DC-DC变换电路。
它主要由升压变换器和降压变换器组成。
升压变换器将低电压直流电转换为高电压直流电,而降压变换器则将高电压直流电转换为低电压直流电。
通过这两个变换器的配合,我们可以实现不同电压等级的输出。
然后是高频大功率开关电源。
它主要由高频大功率开关管、驱动电路和负载电感组成。
高频大功率开关管在高频下进行开关动作,通过驱动电路控制其开关状态。
在这个过程中,负载电感将输入电源的电流平滑。
这种设计可以大大提高电源的效率和稳定性。
接下来是滤波电路。
它主要由输出滤波电感和滤波电容组成。
输出滤波电感用于滤除输出电源的纹波,而滤波电容则进一步平滑输出的直流电,减小输出电压的波动。
这样可以确保输出电源的稳定性和可靠性。
最后是逆变输出电路。
它主要由逆变器和输出滤波电路组成。
逆变器将高电压直流电转换为交流电,并通过输出滤波电路平滑输出的交流电。
这样,我们可以获取到所需的交流电供给各种电子设备使用。
在逆变电源的设计过程中,需要考虑到输入电压的稳定性、输出电压的精度和负载容量等因素。
此外,还需要考虑保护电路的设计,以确保电源的安全可靠。
总之,逆变电源是一种将直流电转化为交流电的电源设计。
它由直流输入电路、DC-DC变换电路、高频大功率开关电源、滤波电路和逆变输出电路等组成。
逆变电源广泛应用于各种电子设备中,提供稳定可靠的交流电供给。
在设计过程中,需要考虑到输入电压、输出电压、负载容量和保护电路等因素,以确保电源的性能和安全性。
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低压LED灯逆变电源设计
作者:董英龙
来源:《发明与创新(职业教育)》 2020年第2期
董英龙
(黑龙江职业学院,黑龙江哈尔滨150000)
摘要:本文设计了一种以 STM32F103VET6 芯片为核心控制系统的低压LED控制电路,采用全桥拓扑结构设计了LED启动电路与工作电路(采用全桥逆变电路),在逆变电路中选择了
产生SPWM波形的专用芯片(PIC18F4580型号的专用单片机),实现了 12V交流波的稳定输出。
实验结果表明,该电路系统可以得到频率约为50.86Hz、电压约为12.6V的稳定交流电,可以
为LED照明灯提供一种高品质的交流电源。
关键词:STM32;全桥逆变;SPWM;低频变压
在国内外的花园、庭院与旅游景点,为LED照明提供电源的除了有220V交流电源与新型的太阳能电源,还有一种是把交流220V电源转化为交流12V的低压电源。
随着生活水平与运营能力不断提高,企业更需要高质量的电能,而逆变电源是该控制系统最重要的组成部分,研究一
种稳定的12V交流电源是十分有意义的。
一、系统结构
本文采用的是高性能STM32F103VET6 芯片为核心的控制模块,总体分为三个部分:整流部分,逆变部分和滤波部分。
220V市电先进入整流模块,变为直流电,再经过逆变部分,在主控
芯片的控制下产生SPWM信号,变为12V交流电,最后经过滤波部分,为LED灯提供稳定电源。
二、LED灯的参数需求
(一)输入的是220V交流电,频率=50,相电压为=220。
(二) LED灯电源的输出为:电压12(AC),电流I =2 A ,功率,频率f1 =50H z。
下面是主电路关键性器件的选择方案,选择器件部分在整个设计中是不可或缺的第一步,
它的正确与否是本设计安全输出12V交流电的关键,下面先从理论公式计算出本设计方案需要
的各项参数:
1.从电网输出的220V市电并不是非常稳定的,输入大约有15%的误差,也就是220,线电压值为187~253;
2.因为本文在负载上得到的直流电压是不用调节的电路,所以本文选择成本更低的由无控制功能的整流二极管组成的整流电路,它电压的平均输出为式(2-1):
3.根据桥式整流的计算公式,,所以为264~358;
4.电能经过变压等一系列电路后是有功率损耗的,这里把电源转换效率设定为95%,可以根据公式求得输入功率为:
(2-2)
5.整流时的电流最大值为;
6.根据公式求得输入时的滤波电容的能量值为:
三、系统硬件设计
(一)逆变电路
由于LED灯为220V交流电源提供电能,但是它需要12V交流电供电,所以220V交流电源需要先经过前期滤波电路,滤除毛刺,再经过整流模块变为直流电源。
本文按照LED灯的供电需要,选用了电压型的全桥逆变电路。
逆变电路的种类是因其内部构件不同分为两种,电压型逆变电路和电流型逆变电路。
又根据储能元件的不同差异,电压型逆变电路是选用电容器C,电流型逆变电路是选用电抗器L。
在总体电路上,电压型逆变器中连接多个保护作用的钳位二极管,再根据需求并联电容,这样才能保证输出的电流近似为正弦波形。
把幅值为的矩形波按照傅里叶级数展开如下式(3-1):
本文的电压型逆变电路是由8个高性能IGBT管,4个钳位二极管,6个电解电容和若干电阻组成。
本文选用4个IGBT管作为LED灯冗余的作用,它们分别是Q1、Q2、Q7、Q8,把2个G4PH40UD并联在一起,虽然增加了一倍的成本,但因为IGBT器件很容易由于过电流或过电压被击穿,使其损坏,当有IGBT因故障损坏时,2个并联的IGBT器件更容易更换,达到冗余目的,不需要停电更换器件,从而减少企业损失。
剩下一组3、4、5、6为G4PH50UD型号的IGBT 管,因其是一直处在工作状态,所以选用电压电流阈值更高的型号,在电路中起到逆变开关作用,而1、2、7、8号不需要长时间工作,所以选择低端型号可以减少成本。
(二)SPWM技术及原理(面积等效原理)
根据上式(3-1)把的矩形波按照展开成傅里叶级数,根据(3-2和3-3)式得出基波的有
效值和幅值,当电阻电感为负载时,基波的电流为:
在本文中,主要是利用此单片机的专用SPWM功能设计出LED电源需要的SPWM输出。
四、实验与结果
从图1的示波器显示我们可以看到,电压输出波峰最大值为12.6,频率为50.86Hz,均方
根为11.8V,满足LED灯点亮要求。
参考文献
[1] 董英龙.低频大功率开关电源的研究[D].哈尔滨理工大学,2015.
[2] 谢新月.基于IGBT逆变器的大功率直流稳压电源[J].湘南学院学报,2010,31(5):47-50.。