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小尺寸非隔离恒流18WLED日光灯驱动方案

小尺寸非隔离恒流18WLED日光灯驱动方案
小尺寸非隔离恒流18WLED日光灯驱动方案

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。

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18W LED日光灯恒流控制

DU8618是基于TRUEC2技术,专门用于18W LED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:180~265V AC/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:全闭环非隔离降压恒流18W LED日光灯驱动电源示意图

图3:DU8618输出18W非隔离LED日光灯驱动电源尺寸示意

图4:PCB布板图

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、库存管理有显着价值。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%.

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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。

3 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。

恒流恒压电路方案

LED路灯是低电压、大电流的驱动器件,其发光的强度由流过LED的电流决定,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的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED 需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有比较高的转换效率,有较小的体积,能长时间工作,易散热,低成本,抗电磁干扰,和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高,在LED路灯使用过程中取得满意的效果。 1 基本工作原理 采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源,输出恒压恒流的电压,驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。 LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入,保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块,影响控制电路的正常工作。 三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波,输出LED路灯需要的直流电源。 PWM控制电路采用电压电流双环控制,以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器,反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。由于使

用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。

LED恒流、恒压供电的利与弊

LED恒流、恒压供电的利与弊 现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED的伏安特性上,电压定了,电流也就定了。所以采用恒压和恒流效果是一样的。有人说LED并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有 人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。 那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢? 首先来看一下LED到底是什么样的器件。因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W 的为350mA…等,但这并不等于LED只能 工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。例如Cree的1 瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA 加大到700mA,功率就从1W 加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。 要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。 1. LED 的伏安特性 LED 的中文名字就是发光二极管,所以它本身就是一个二极管。它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。 图1. 小功率LED的伏安特性 假如用干电池或蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED 的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。对于1W的大功率LED也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个

恒压恒流源

电子科技大学 第二届“NS”杯电子设计大赛报告

简易数控恒压恒流电源 摘要:本文介绍了数控直流开关电压电流源的原理和设计,整个系统以C8051单片机为控制器,以TL494来作为PWM输出芯片和IR2110作为MOS管的驱动芯片来作为系统的核心部件,我组设计并实现恒定输出10V电压,恒定输出1A,800mA ,500mA电流的要求。整个电路系统简洁高效。能够很好的完成题目所要求指标,并具有过流保护功能。 关键字:开关电源,单片机,数控,恒压恒流 Abstract:A DC numerical control current and voltage source was introduced in this paper. In this article we introduce a theory of a DC current and voltage source and how to design. The system is made up of C8051 which play a role of microcontroller, and TL494 and IR2110 which play central parts of the system. And the whole system can output 10V voltage and 1A,500mA,800mA current。This switch power supply can accomplish the requirements well. And It has the function of current-limiting and auto-resume。 Key words: Switch Power supply, C8051, Numerical –Control, Stable –Voltage and Current

恒流恒压电路方案

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LED路灯是低电压、大电流的驱动器件,其发光的强度由流过LED的电流决定,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 的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有比较高的转换效率,有较小的体积,能长时间工作,易散热,低成本,抗电磁干扰,和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高,在LED路灯使用过程中取得满意的效果。 1 基本工作原理 采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源,输出恒压恒流的电压,驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。 LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入,保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块,影响控制电路的正常工作。 三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波,输出LED 路灯需要的直流电源。 PWM控制电路采用电压电流双环控制,以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器,反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。

恒压-恒流方案的区别

恒压源就是我们常说的稳压电源,能保证负载(输出电流)变动的情况下,保持电压不变。 恒流源则是在负载变化的情况下,能相应调整自己的输出电压,使得输出电流保持不变。 我们见到的开关电源,基本全部都是恒压源。 恒流源的开关电源实际上就是在恒压源的基础上,内部在输出电路上,加上取样电阻,电路保证这个取样电阻上的压降不变,来实现恒流输出的。 恒压电源(稳压电源):能够对负载输出恒定电压的电源。理想的恒压电源的内阻为零,使用时不能短路。 恒流电源,(恒流源):能够对负载输出恒定电流的电源。理想的恒流电源的内阻为无穷大,使用时不能开路 恒压源和恒流源, 那到底什么是恒压源电源,什么是恒流源电源, 我想还有很多的朋友不一定知道。我们分别作出分析: 1)恒压源电源的在允许的负载情况下,输出的电压是恒定的, 不会隋负载的变化而变化,通常应用在小功率的LED模组, 小功率LED光条方面比较多。 2)恒流源电源在允许的负载情况下,输出的电流是恒定的, 不会隋负载的变化而变化,通常应用在大功率的LED产品上面 在高档的小功率LED产品中也会用到LED恒流源电源。 如果要想加长LED产品的寿命,LED电源的选择很重要,而恒流源电源是LED的最佳选择对像。 通常情况下,很多的朋友拿到LED电源,不知道怎么样区分 恒压源和恒流源。我在这里给大家讲一个很实用的区分小技巧(

这个小技巧平时只有我们的学员才能学到的啊!) 拿到一个LED电源,找到名牌参数。找到输出电压这个关键 参数:如果它的电压标称是一个恒定值,则是恒压源。 如果是一个范围值,则是恒流源。例如:有一个电源它的输出电压是12V,我们则确定这个是恒压源,如果它标称的是30-70V呢, 那么这个电源一定是个恒流源。

LED恒流恒压电路方案

LED恒流恒压电路的方案 LED路灯是低电压、大电流的驱动器件,其发光的强度由流过LED的电流决定,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的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有比较高的转换效率,有较小的体积,能长时间工作,易散热,低成本,抗电磁干扰,和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高,在LED路灯使用过程中取得满意的效果。 基本工作原理 基本工作原理 1 1 基本工作原理 采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源,输出恒压恒流的电压,驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。 LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。

因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入,保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块,影响控制电路的正常工作。 三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波,输出LED路灯需要的直流电源。 PWM控制电路采用电压电流双环控制,以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器,反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。 变换器 2 DC/DC变换器 DC/DC变换器的类型有多种,为了保证用电安全,本设计方案选为隔离式。隔离式DC/DC变换形式又可进一步细分为正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。其中,半桥式、全桥式和推挽式通常用于大功率输出场合,其激励电路复杂,实现起来较困难;而正激式和反激式电路则简单易行,但由于反激式比正激式更适应输入电压有变化的情况,且本电源系统中PFC输出电压会发生较大的变化,故DC/DC变换采用反激方式,有利于确保输出电压稳定不变。 反激式开关电源主要应用于输出功率为5~150 W的情况。这种电源结构是由Buck-Boost结构推演并加上隔离变压器而得到,如图2所示。在反激式拓扑中,由变压器作为储能元件。开关管导通时,变压器储存能量,负载电流由输出滤波电容提供;开关管关断时,变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容,以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。

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)/R1 TL431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。利用三端稳压构成恒流源,也有非常好的性价比,如图(5)所示。 这种结构的恒流源,不适合太小的电流,因为这个时候,三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。 电流计算公式为:I = V/R1,其中V是三端稳压的稳压数值。

基于51单片机恒压恒流源的设计.

恒压、恒流源的设计 学校: 专业:电气工程及其自动化 带队教师: 参赛队员: 第一章前言 (3) 第二章方案论证 (4) 第三章整体设计思路 (5) 1)、整体主电路框图 2)、整体框图 3)、电源主体 4)、控制电路

第四章单元电路 (7) 1)、充电电流取样检测电路 2)、充电电压取样检测电路 3)、检查及保护电路 4)、时钟芯片DS1302辅助电路 5)、1602液晶显示模块 第五章软件设计 (13) 第七章结论 (14) 附页 前言 铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源,该产品具有良好的可逆性,电压特性平稳,使用寿命长,适用范围广,原材料丰富(且可再生使用)及造价低廉等优点而得到了广泛的使用。是社会生产经营活动中不可缺少的产品。但是,若使用不当,其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多,而采用正确的充电方式,能有效延长蓄电池的使用寿命。研究发现:电池充电过程

对电池寿命影响最大,放电过程的影响较少。也就是说,绝大多数的蓄电池不是用坏的,而是“充坏”的。由此可见,一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。而且,传统充电器的充电策略比较单一,只能进行简单的恒压或者恒流充电,以致充电时间很长,充电效率降低。另外,充电即将结束时,电池发热量很大,从而造成电池极化,影响电池寿命。针对上述问题,设计了一种智能充电器,尽量延长铅酸蓄电池的使用寿命。 第二章方案论证 一、方案论证与比较 1.1控制器的选择 方案1:采用AT89S52单片机,该单片机做为经典单片机,方便使用,价格便宜,较长使用;但其功能单一,使用中需要外加多个其他电路,增加外围电路的设计及成本; 方案2:选择STC12C5A60S2单片机,此款作为本控制器自身带有AD转换、捕捉、PWM等功能,可减少外围设计且价格适中,开发周期短,编程及调试环境简单,容易实现;

运放恒流恒压原理

LM358恒流恒压原理 图是由LM358放大器与精密电压调整器TL431构成的恒压、恒流控制电路。 变压器绕组N2感应电压经VD2整流,C2、L1、C3组成的π滤波电路,在C3上得到直流输出电压。 设置N1绕组的目的是当输出短路时IC1也能正常工作,以保证电路的安全。 恒压电路工作原理:U2、ICIB、R6、R7、VD4、R10、U1组成电压控制环路。U2(TL431)是精密电压调整器,阴极K与控制极R直接短路构成精密的2.5V基准电压。R4是U2的限流电阻。2.5V基准电压由电阻R5送到ICIB反相输入端(6脚);而同相输入端(5脚)则由R6、R7的分压比来设定。若输出电压上升,则UR7电压也上升,该电压与反相端2.5V 基准电压比较,7脚输出误差信号,再通过VD4和RIO变成电流信号,流入光耦中的LED,进而通过反馈控制网络控制一次侧PWM输出占空比,使输出电压工作在恒 压状态。 恒流电路工作原理:U2、IC1A、R1、R2、VD3、R10、U1组成电流控制环路。R1是输出电流取样电阻, 输出电流在R1上产生R1/IOUT的电压 降。该电压直接送到ICA的同相输入端(3脚),而2.5V基准电压则由R2、R3组成的分压电路,再 将分压电压送到反相输入端(2脚),输出电 流在R1上的电压降与2.5V基准电压分压电压进行比较,1脚输出误差信号,再通过VD3和RIO变成电流信号,改变光耦LED中的电流,进而通过反馈控制网络控制一次侧PWM 输出占空比,使输出特性呈显 恒流特图性。R8、C4、R9、C5分别是IC1A、ICIB的相位补偿元件。 采用由放大器组成的恒压、恒流控制电路,可实现很高的恒压与恒流精度。因图电路采用放大器形式, 因此R1的电阻值可选为mΩ级,对电路转换效率基本无影响。

恒流恒压充电器的原理与设计

恒流恒压充电器的原理与设计 随着高新电子技术的发展各类充电电子产品不断上升,为此云峰电子为朋友们提供些相关恒流充电器的制作与原理分析,请仔细阅读! 第一类、lm317恒流源电路图 图1、图2分别是用78××和LM317构成的恒流充电电路,两种电路构成形式一致。对于图1的电路,输出电流Io=Vxx/R+IQ,式中Vxx是标称输出电压,IQ是从GND端流出的电流,通常IQ≤5mA。当VI、Vxx及环境温度变化时,IQ的变化较大,被充电电池电压变化也会引起IQ的变化。IQ是Io的一部分,要流过电池,IQ的值与Io相比不可忽略,因而这种电路的恒流效果比较差。对于图2的电路,输出电流Io=VREF/R+IADJ,式中VREF是基准电压,为1.25V,IADJ是从调整端ADJ流出的电流,通常IADJ≤50μA。虽然IADJ也随VI及环境条件的变化而变化,且也是Io的一部分,但由于IADJ仅为78××的IQ的1%,与Io相比,IQ可以忽略。可见LM317的恒流效果较好。 对可充电电池进行恒流充电,用三端稳压集成电路构成恒流充电电路具有元件易购、电路简单的特点。有些读者在设计电路时采用78××稳压块,如《电子报》2001年第2期第十一版刊登的《简单可靠的恒流充电器》及今年第6期第十版的《恒流充电器的改进》一文,均采用7805。78××虽然可接成恒流电路,但恒流效果不如LM317,前者是固定输出稳压IC,后者是可调输出稳压IC,两种芯片的售价又相近,采用LM317才是更为合理的改进。 LM317采用T0-3金属气密封装的耗散功率为20W,采用TO-220塑封结构的耗散功率为15W,负载电流均可达1.5A,使用时需配适当面积的散热器。由于LM317的VREF=1.25V,其最小压差为3V,因此输入电压VI达4.25V就能正常工作。但应注意输出电流Io调得较大时,输入电压VI的范围将减小,超出范围会进入安全保护区工作状态,使用时可从图3的安全工作区保护曲线上查明输入—输出压差(VI-Vo)的范围。 78××与LM317内部均有限流、过热保护功能,后者还有安全工作区保护功能。78××不允许GND端悬空,否则器件极易损坏。LM317即使AD

LED恒压电源和恒流电源的区别

LED恒压电源和恒流电源的区别 现在有关这个问题有很多各种不同似是而非的说法,有人说:在LED的伏安特性上,电压定了,电流也就定了。所以采用恒压和恒流效果是一样的。有人说LED 并联时就应该采用恒压电源供电,而LED串联时就应该采用恒流电源供电;有人说,因为LED是恒流器件,所以要用恒流源供电;有人说,采用市电供电时就应该采用恒压电源供电,采用蓄电池供电时,就应该采用恒流电源供电。至于为什么这样要求,似乎谁也说不明白。 那么,到底是应该采用恒压电源,还是恒流电源供电呢? 首先来看一下LED到底是什么样的器件。因为LED的亮度是和它的正向电流成正比,而且一些LED的结构决定了它的散热也就是功耗。所以大多数LED会给出额定电流,例如Φ5为20mA,1W的为350mA…等,但这并不等于LED只能工作于这些额定电流,更不意味着LED就是一个恒流器件。例如Cree的1瓦LED和3瓦LED是同一型号,电流从350mA加大到700mA,功率就从1W加大成3W,所以这个LED可以工作在350-700mA之间的任意值。 要深入了解这个问题首先要知道LED的伏安特性。 1. LED的伏安特性 LED的中文名字就是发光二极管,所以它本身就是一个二极管。它的伏安特性和一般的二极管伏安特性非常相似。只不过通常曲线很陡。例如一个20mA的草帽LED的伏安特性如图1所示。 图1. 小功率LED的伏安特性 假如用干电池或蓄电池供电,那么因为LED伏安特性的非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,上图中电源电压在3.3V时正向电流为20mA的LED,如果用3节干电池供电,新的电池电压超过1.5V,3节就是4.5V,LED的电流就会超过100mA,很快就会烧坏。对于1W的大功率LED也是如此,图2是某公司1W的LED伏安特性,而一个12V蓄电池的电压,在充满电到快放完电的电压可以从14.5V降到10.5V。相差将近20%。从伏安特性上可以看出,电源电压

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