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一种常见LED驱动电路的分析

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:349

  采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于led的驱动电路中。

  图一为一个实际的采用电容降压的led驱动电路﹕请注意﹐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﹐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。


  电路工作原理﹕

  电容c1的作用为降压和限流﹕大家都知道﹐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﹕

xc=1/2πfc

  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﹕

i=u/xc

  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

  下表为在220v﹑50hz的交流电路中﹐理论电流与实际测量电流的比较



  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﹕



  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。

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

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220vac电路中﹐最多可以达到80个左右。

组件选择﹕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。

d1~d4可以选择in4007。

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。

下列电路图为其它形式的电容降压驱动电路﹐供设计时参考﹕

图二


在图二电路中﹐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。


图三


在图三电路中﹐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﹐c2﹑r2组成降压电路﹐c3﹑c4﹑l2﹑及压敏电阻组成整流后的滤波电路。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。


图四是一个最简单的电容降压应用电路﹐电路中利用两只反并联的led对降压后的交流

  采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于led的驱动电路中。

  图一为一个实际的采用电容降压的led驱动电路﹕请注意﹐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﹐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。


  电路工作原理﹕

  电容c1的作用为降压和限流﹕大家都知道﹐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﹕

xc=1/2πfc

  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﹕

i=u/xc

  式中i表示流过电容的电流﹑u表示电源电压ヽ表示电容的容抗

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

  下表为在220v﹑50hz的交流电路中﹐理论电流与实际测量电流的比较



  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﹕



  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。

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

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220vac电路中﹐最多可以达到80个左右。

组件选择﹕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。

d1~d4可以选择in4007。

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。

下列电路图为其它形式的电容降压驱动电路﹐供设计时参考﹕

图二


在图二电路中﹐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。


图三


在图三电路中﹐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﹐c2﹑r2组成降压电路﹐c3﹑c4﹑l2﹑及压敏电阻组成整流后的滤波电路。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。


图四是一个最简单的电容降压应用电路﹐电路中利用两只反并联的led对降压后的交流
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