LED驱动电路的分析

文章目录

一、方案一
- (1)、电路工作原理﹕
- (2)、组件选择﹕
- (3)、个人分析﹕
二、方案二 (在方案一的基础上改进)
- (1)、电路工作原理﹕
- (2)、个人分析﹕
三、方案三 (在方案一的基础上改进)
- (1)、电路工作原理﹕
- (2)、个人分析﹕

参考连接
常见驱动电路的分析

一、方案一

一个实际的采用电容降压的LED驱动电路﹕
因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间( 如雷电﹑大用电设备起动等 )有效地将突变电流泄放﹐从而保护二级关和其它晶体管﹐它们的响应时间一般在微毫秒级 。大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管﹐建议连接上﹐

(1)、电路工作原理﹕

1、电容C1的作用为降压和限流﹕电容的特性是通交流﹑隔直流﹐当电容连接于交流电路中时﹐其容抗计算公式为﹕

式中﹐XC 表示电容的容抗﹑f 表示输入交流电源的频率﹑C 表示降压电容的容量。

流过电容降压电路的电流计算公式为﹕

式中，I表示流过电容的电流﹑U 表示电源电压﹑XC 表示电容的容抗
在220V﹑50Hz的交流电路中﹐当负载电压远远小于220V时﹐电流与电容的关系式为﹕ I = 69C。其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA

2、电阻R1为泄放电阻﹐其作用为﹕当正弦波在最大峰值时刻被切断时﹐电容C1上的残存电荷无法释放﹐会长久存在﹐在维修时如果人体接触到C1的金属部分﹐有强烈的触电可能﹐而电阻R1的存在﹐能将残存的电荷泄放掉﹐从而保证人﹑机安全。
泄放电阻的阻值与电容的大小有关﹐一般电容的容量越大﹐残存的电荷就越多﹐泄放电阻就阻值就要选小些。经验数据如下表﹐供设计时参考﹕

3、D1 ~ D4的作用是整流﹐其作用是将交流电整流为脉动直流电压。

4、C2﹑C3的作用为滤波﹐其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压。

5、压敏电阻( 或瞬变电压抑制晶体管 )的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉﹐从而保护LED不被瞬间高压击穿。

LED串联的数量视其正向导通电压( Vf )而定﹐在220V AC电路中﹐最多可以达到80个左右。

(2)、组件选择﹕

1、电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值﹐在220V,50Hz的交流电路中时﹐可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。
2、D1 ~D4 可以选择IN4007。
3、滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定﹐一般为负载电压的1.2倍。其电容容量视负载电流的大小而定。

(3)、个人分析﹕

1、LED采用串联方式，若灯珠数量较少，则要求电容C1分压较多；
2、此种方式能保证各灯珠电流相同，使得灯光亮度保持一致。
3、但是它是否能保证电流稳定，有待研究......

二、方案二 (在方案一的基础上改进)

电路中﹐可控硅SCR及R3组成保护电路﹐当流过LED的电流大于设定值时﹐SCR导通一定的角度﹐从而对电路电流进行分流﹐使LED工作于恒流状态﹐从而避免LED因瞬间高压而损坏。

(1)、电路工作原理﹕

1、在方案一的基础上改进。
2、增加可控硅SCR及R3组成保护电路，保证恒流。

(2)、个人分析﹕

1、该方案能保证LED恒流供电，但其效果好坏将直接受制于可控硅SCR及R3组成的保护电路

三、方案三 (在方案一的基础上改进)

(1)、电路工作原理﹕

1、C1﹑R1﹑压敏电阻﹑L1﹑R2组成电源初级滤波电路﹐能将输入瞬间高压滤除﹐
2、C2﹑R2组成降压电路﹐
3、C3﹑C4﹑L2﹑及压敏电阻组成整流后的滤波电路。

(2)、个人分析﹕

1、此电路采用双重滤波电路﹐能有效地保护LED不被瞬间高压击穿损坏。
2、15组LED灯并联+串联的方式连接。其每组灯亮度是否一致受制于电阻R的一致性。
3、故此种灯珠的连接方式不可取，但其双重滤波电路的方式可以借鉴。