LED可调驱动电路电源设计
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LED驱动电源电路分析今天给大家简单分析一个(LED驱动)电路,供大家学习。
一,先从一个完整的LED驱动(电路原理)图讲起。
本文所用这张图是从网上获取,并不代表具体某个(产品),主要是想从这个图中,跟大家分享目前典型的恒流驱动电源原理,同时跟大家一起分享大牛对它的理解,希望可以帮到大家。
那么本文只做定性分析,只讨论(信号)的过程,对具体电压(电流)的参数量在这里不作讨论。
图1某款LED驱动电路原理图二、原理分析为了方便分析,把图1分成几个部分来讲1:输入过压保护主要是雷击或者市冲击带来的浪涌。
如果是(DC)电压从“+48V、GNG”两端进来通过R1的电阻,此电阻的作用是限流,若后面的线路出现短路时,R1流过的电流就会增大,随之两端压降跟着增大,当超过1W时就会自动断开,阻值增加至无穷大,从而达到保护输入电路+48V不受到负载的影响)限流后进入整流桥。
图2输入过压(保护电路)R1与RV构成了一个简单过压保护电路,RV是一个压敏元件,是利用具有非线性的(半导体)材料制作的而成,其伏安特性与稳压(二极管)差不多,正常情况显高阻抗状态,流过的电流很少,当电压高到一定的时候(主要是指尖峰浪涌,如打雷的时候高脉冲串通过市电串入进来),压敏RV会显现短路状态,直接截取整个输入总电流,使后面的电路停止工作,此时,由于所有电流将流过R1和RV,因R1只有1W的功率,所以瞬间可以开路,从而保护了整个电路不被损坏。
2、整流滤波电路当交流AC输入时,则桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路,将交流电转变为直流电。
当直流DC(+48V)电压直接进入整流桥BD时,输出一个上正下负的直流电压,如果+48V(电源)本身也是直流的,那整流桥的作用就是对输入起到的是极性保护作用,无论输入是上正下负还是上负下正都不会损坏驱动电源,通过C1C2L1进行滤波,图3是一个LCΠ型滤波电路,目的是将整流后的电压波形平滑的直流电。
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。
60W LED驱动电源方案概述本文档旨在介绍一种60W LED驱动电源的方案。
LED照明在现代照明领域中应用广泛,驱动电源的设计对于LED的性能稳定性和寿命具有重要影响。
为了满足60W LED照明的需求,我们设计了一种高效、稳定、可靠的驱动电源方案。
方案选择在选择驱动电源方案时,我们考虑了以下因素:1.功率要求:60W的LED照明需要一个能够提供足够功率的驱动电源。
2.高效性:为了节能和减少能源浪费,我们需要选择一个高效的驱动电源方案。
3.稳定性:驱动电源需要提供稳定的电流和电压输出,避免对LED器件造成损害。
4.可靠性:驱动电源需要具备良好的可靠性,以确保长时间稳定工作。
基于以上因素,我们选择了开关电源作为60W LED驱动电源的方案。
方案设计我们设计的60W LED驱动电源方案包括以下几个关键部分:1.输入电路:通过选择合适的电源输入电压范围来适应实际应用场景。
常用的输入电路包括整流滤波电路和稳压电路等。
2.开关电源控制电路:采用开关电源控制芯片来实现对开关管的驱动和控制,以实现高效、稳定的电源输出。
3.输出电路:通过输出电路对电流进行限制和稳定,以确保LED器件的正常工作。
常用的输出电路包括限流电路和过压保护电路等。
输入电路设计为了适应不同的输入电压范围,我们选择了带有输入过压保护的整流滤波电路。
该电路可以将输入的交流电转换为稳定的直流电,并通过电容滤波来减小输出的纹波电压。
开关电源控制电路设计我们选择了一款高性能的开关电源控制芯片,该芯片具有高效率和稳定性,能够满足60W LED驱动电源的要求。
该芯片能够精确控制开关管的导通和截止时间,从而实现高效的能量转换和稳定的输出电压。
此外,该芯片还具备过热保护和过载保护等功能,以确保驱动电源的安全可靠性。
输出电路设计为了保护LED器件不受过电流和过电压的影响,我们设计了一个限流电路和过压保护电路。
限流电路通过电阻或电感等元件来限制电流的大小,从而保护LED器件不受损害。
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。
采用LED照明,首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命.由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击,外界的各种浪涌脉冲,以及正常工作时的电流限制等,笔者在本文介绍的电路综合了这些因素,从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击,并将其工作电流稳定在某一范围内,解决了目前LED照明灯具的亮度衰减问题,从而有效地延长其使用寿命。
LED均采用直流驱动,因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。
它的功能是把交流市电转换成适合LED的直流电。
通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片,容易受体积和成本等因素的限制,最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。
用它驱动小功率L ED,具有不怕负载短路、电路简单等优点,而且一个电路能驱动1~70个小功率LED(但是,这种电源电路启动时的电流冲击,尤其是频繁启动,会给LED造成破坏。
当然,采取适当的保护便可避免这种冲击)。
电容降压式电源的典型电路如图1所示,C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容),R1为C1提供放电回路。
电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。
电容C2为电解电容,其耐压值取决于所串联的LED的个数(约为其总电压的1.5倍以上),它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变,从而降低电压冲击对LED寿命的影响。
R4为电容C2的泄流电阻,其阻值应随着LED个数的增加适当增加.需要注意的是,该电路必须根据负载的电流大小选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率,通常降压电容C1的容量C与负载电流Io 的关系可近似认为:C=14。
5Io,其中C的容量单位是uF,Io的单位是A。
限流电容必须采用无极性电容,而且电容的耐压值须在630V以上.由于电容降压电源是一种非隔离式电源,在通电瞬间会产生很大的电流,也就是所谓的浪涌电流。
此外,由于外界环境的影响(如雷击) 电网系统会侵入各种浪涌信号,有些浪涌会导致LED的损坏。
而LED抗浪涌电流和抗反向电压能力都比较差,加强这方面的保护也非常重要,尤其是有些LED灯装在户外(如LED路灯)。
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。
电力电子• Power Electronics244 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】PFC Flyback 电路 UC3854 UC3843随着半导体技术和照明技术的发展,发光二极管(LED )凭借着体积小,速度快,绿色节能,发光效率高的优势,在电力照明,可见光通讯等诸多领域都得到了广泛的应用。
近年来,发光效率更高,显示指数更高的RGBW 四色LED 灯逐渐取代了RGB 三色LED ,成为照明显示领域的新发展方向。
目前LED 灯的驱动电源主要分为两类,即线性电源和开关电源,线性电源优点是电路简单,没有电磁干扰等问题,但由于存在发光效率低下,发热明显等缺陷正逐步被开关电源取代;反之开关电源可以是升压式,也可以是降压式,可以直接从市电取电使用,相较而言适用范围更广,缺陷是电路设计比较复杂。
本文提出了一种针对RGBW 四色LED 调光显示的恒流驱动电路,特点是可以调控四种颜色像素的发光比例,同时保持较高的发光效率,恒流驱动又保证了发光的稳定性以及使用寿命。
1 方案设计RGBW 四路LED 灯的驱动电路与以往的单色LED 灯及RGB 三色LED 灯由一定差异,主要表现在四色LED 的四个颜色的像素都有不同的额定工作电压和电流,不能简单串联,所以它的驱动电路需要四路单独稳流电源,每一路都根据各自对应像素的发光特性,设计对应的电路输出特性。
目前,RGBW 四色LED 驱动电路设计较少,漏鸣杰等人设计的RGBW 驱动电路使用芯片过多,整体电路结构过于冗长,不适合小型家用设备使用,本文提出的驱动电路只需用到1片UC3854芯片及四片UC3843芯片,电路相对较为简单。
整个驱动电路主要由三个部分组成,即功率因数校正电路,隔离降压电路和四路降压RGBW 四色LED 驱动电源设计文/高志成稳流电路,整体框架如图1所示。
由于整个驱动电路设计在市电供电的基础上,所以需要先经过第一级PFC 电路进行相位整定,因为PFC 电路输出电压较高,所以需要第二级降压隔离电路,将电压变换为小电压并隔离,第三级变换为四路降压稳流电路,恒流给LED 供电。
基于TNY279的大功率LED驱动电源电路设计光源作为一种新型绿色光源,因为其具有耗电量低、寿命长、反应速度快、高效节能等优点,已被越来越广泛的应用。
在同样亮度下,LED 光源耗电量仅为一般白炽灯的非常之一,而寿命却可以延伸100倍。
但其寿命很大程度上打算于驱动电源,因此一种牢靠的、转换效率高的、寿命长的LED驱动电源对于LED光源至关重要。
本文设计了一种LED光源驱动,介绍了设计原理和办法,采纳和双环反馈,能够输出恒定的电压和电流,并且具有开环庇护负载的功能,能有效提高LED光源的用法寿命。
1芯片介绍
本设计采纳TNY279电源芯片作为的控制芯片,TNY279电源芯片在一个器件上集成了一个700V高压开关和一个电源控制器,与一般的控制器不同,它用法容易的开/关控制方式来稳定输出电压。
控制器包括一个、使能电路、限流状态调整器、5.8V稳压器、欠电压即过电压电路、限流挑选电路、过热庇护、电流限流庇护、前沿消隐电路。
该芯片具有自动重启、自动调节开关周期导通时光及频率颤动等功能。
2电路的工作原理分析
电源的核心部分采纳反激式变换器,结构容易,易于实现。
整体设计1.
图1电源整体设计电路
2.1输入整流滤波电路
考虑到成本、体积等因素,充实谐波采纳无源功率因数校正电路,主要是通过充实输入整流滤波的导通角方式来实现。
详细办法是在沟通进线端和整流桥之间串联,1所示C1、C2、L1、L2组成一个π型电磁干扰,并用法填谷电路填平电路,减小总谐波失真。
填谷电路由D1、
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LED照明调光驱动电源的研究与设计LED照明调光驱动电源的研究与设计引言:随着能源危机的加剧以及环境保护意识的增强,绿色、节能的LED照明技术得到了快速的发展。
LED作为一种新型的照明光源,具有高效节能、长寿命、环保等优势,成为未来照明领域的主流技术。
而LED照明调光驱动电源作为LED照明系统中的重要组成部分,其性能和设计对LED照明的亮度调节和稳定运作起到至关重要的作用。
本文将对LED照明调光驱动电源的研究与设计进行深入分析。
一、调光驱动电源的工作原理调光驱动电源是LED照明系统中的关键设备,其主要作用是将市电供应的电能转换为适合LED工作的电流和电压。
在调光功能方面,调光驱动电源可以通过改变LED的工作电压和频率来实现亮度的调节。
常见的调光方式有脉冲宽度调制(PWM)、电压调光和电流调光等。
其中,PWM调光是应用最广泛、性能最优的一种调光方式。
通过调节PWM的占空比,可以控制LED的亮度,实现精确的光照控制。
二、调光驱动电源的设计要点1. 电源的选取:选择适合LED工作的恒流型或稳压型电源。
恒流型电源在多个LED串联时效果更佳,而稳压型电源适用于单个或少量LED的照明需求。
2. 调光方式的选择:根据应用场景的需求和实际情况,选择合适的调光方式。
通常情况下,PWM调光方式是最常用的选择,因为它具有调光范围广、精度高等优点。
3. 滤波电路的设计:为了保证LED照明系统的稳定性和光线质量,设计一个良好的滤波电路非常重要。
滤波电路可以有效地减小输入电源的干扰,提供稳定的工作电压和电流。
4. 短路保护和过电流保护:在设计过程中应考虑到短路和过电流等异常情况,采取相应的保护措施以保证LED的安全工作。
5. 散热系统的设计:LED照明调光驱动电源在工作中会产生较大的热量,合理的散热系统设计可以有效降低温度,延长LED和电源的使用寿命。
三、实验结果及讨论在具体的实验中,我们选择了常用的5V电源和PWM调光方式进行实验。
LED驱动电源的设计前言大功率LED特点及与其他光源比较LED被称为“绿色光源”当之无愧。
在照明行业中,将其与传统光源比较分析,某些方面表现出难以替代的优点:LED作为光源用于照明具有以下点:(1)耗电量低:光效为75lm/W的LED较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%;(2)寿命长:产品寿命长达5万小时,24小时连续点亮可用7年;(3)亮度和色彩的动态控制容易:可实现亮度连续可调,色彩纯度高,可实现色彩动态变换和数字化控制;(4)外形尺寸灵活:可实现与建筑的有机融合,达到只见光不见灯的效果;(5)环保:无有害金属汞,无红外和紫外线辐射;(6)颜色:鲜艳饱和、纯正,无需滤光镜,可用红绿蓝三色元素调成各种不同的颜色,可实现多变、逐变、混光效果,显色效果极佳。
集这么多优点于一身,更让我们感受到大力推广使用LED是一项很有价值的工作。
因此,我们此次设计大功率LED驱动电路就是为了了解LED以及驱动的原理,从而学会制作大功率LED驱动电路。
而且通过制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
1 方案论证与选择大功率LED驱动方案现在还不成熟,考虑成本和性能有以下驱动方式,恒压驱动、恒流驱动、集成芯片驱动,各自有各自的优缺点。
1.1 恒压驱动采用阻容降压加上一个稳压二极管稳压的恒压驱动方式给LED供电(如图1.1-1),这样驱动LED的方式存在缺陷,主要是效率低,在降压电阻上消耗大量电能,甚至有可能超过LED所消耗的电能,且无法提供大电流驱动,因为电流越大,消耗在降压电阻上的电能就越大,所以很多产品的LED不敢采用并联方式,均采用串联方式降低电流。
其次是稳定电压的能力差无法保证通过LED电流不超过其正常工作值,设计产品时都会采用降低LED两端电压来供电驱动,这样是以降低LED亮度为代价的。
采用阻容降压方式驱动LED的亮度不能稳定,当供电电源电压低时LED的亮度变暗,供电电源电压高时LED 的亮度变亮些,LED正向电压的任何变化都会导致LED电流的变化。
恒流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。
1LED 照明驱动开关电源设计摘要LED 照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC 等功能。
系应用于LED 照明驱动的开关电源电路。
采用PWM 自动调节实现恒流输出,稳压管过压锁定实现空载保护,电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测,实践证明该电路恒流输出稳定,发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED 驱动常用的350mA 或700mA 恒流输出。
可广泛适用于生活照明,商用照明。
照明,商用照明。
关键词:LED 驱动电源;发热低;恒流;隔离;低成本本科毕业论文(设计)本科毕业论文(设计)Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection,isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lightingdriving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-currentover-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolationrealize isolation output isolation. After many operation and test, the practice hasproved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, smallsize, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting,lighting.Key words :Leds driving power ;Fever is low ; Constant flow ;Isolation ;Low costLED照明驱动开关电源设计照明驱动开关电源设计目 录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1) (1)研究现状1.2研究现状 (1)系统性能指标1.3系统性能指标1.4系统组成及设计思路 (2) (3)1.5总体功能描述总体功能描述42硬件电路的设计 ..............................................2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)10参考文献 ....................................................10致谢 ........................................................10附录 ........................................................本科毕业论文(设计)本科毕业论文(设计)1概述1.1选题的目的与意义:全球能源紧张,提高电器的效率是行之有效的方法。
可调光LED灯光系统的控制与设计一、引言可调光LED灯光系统是近年来LED灯光技术的一个重要进展,它具有成本低、能量效率高、寿命长等优良特性。
与传统的氙灯和卤钨灯相比,其光颜色更加纯净、饱和,且灯光的强度可以根据实际需求进行调节,因此逐渐成为各类演艺、展览、商业、建筑等领域的主流灯光之一。
本文将介绍可调光LED灯光系统的基本控制原理、设计要点以及常见问题与解决方案等内容,以期为相关从业人员提供参考和帮助。
二、可调光LED灯光系统的基本原理可调光LED灯光系统的核心原理是通过控制LED灯的电流和电压来改变其亮度和色温。
在电路设计中,这通常通过PWM(脉宽调制)技术来实现。
PWM技术指的是在一段时间内,使信号的幅值(一般为电压或电流)从0到最大值依次变化,然后在该周期内将信号维持在0(或最小值)处,以控制输出信号的平均值。
图1 PWM技术控制示意图在可调光LED灯光系统中,PWM技术主要应用于LED灯的驱动电路中。
该电路包括LED灯、驱动器和控制器三部分,其具体结构如图2所示。
图2 可调光LED灯光系统电路结构图其中,LED灯是可见光源,其输入电压一般在2-3V之间,电流在几毫安到几百毫安不等。
驱动器则提供LED灯所需的稳定电流、电压等,其类型和参数由LED灯的尺寸、数量等因素决定。
控制器则根据用户需求,控制驱动器的输出,从而实现对LED灯光亮度、颜色等方面的调节。
常见的控制器包括电商场面板、无线遥控器、DMX控制器等,详情将在下文进行分析。
三、可调光LED灯光系统的设计要点在设计可调光LED灯光系统时,需要考虑以下几个要点:1. 亮度调节亮度调节是可调光LED灯光系统的基本功能,也是影响用户体验的主要因素。
它可以通过控制LED灯驱动器的输出电流大小来实现。
通常采用PWM调制实现,控制驱动器输出电流的占空比即可调节灯光亮度。
需要注意的是,亮度调节通常需要在LED 灯的额定电流范围内进行,否则可能导致LED灯的寿命缩短、亮度不稳定等问题。
•LED照明驱动电源电路设计技术应用•发布时间: 2009-07-31 11:18:22 文章来源:电子元件技术网•我要评论收藏打印版推荐给朋友•导读:LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流,而无论输入及输出电压如何变化。
最常用的是采用变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED 照明设计需要考虑的因素。
•LED照明驱动电源电路设计LED 的排列方式及LED 光源的规范决定着基本的驱动器要求。
LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流,而无论输入及输出电压如何变化。
最常用的是采用变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED照明设计需要考虑的因素。
一、LED驱动器通用要求驱动LED 面临着不少挑战,如正向电压会随着温度、电流的变化而变化,而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异;另外,LED 的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。
另外,应用中通常会使用多颗LED,这就涉及到多颗LED 的排列方式问题。
各种排列方式中,首选驱动串联的单串LED,因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”,均提供极佳的电流匹配性能。
当然,用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接(如图1)等其它排列方式,用于需要“相互匹配的”LED 正向电压的应用,并获得其它优势。
如在交叉连接中,如果其中某个LED 因故障开路,电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍,从而尽量减少对整个电路的影响。
二、LED 驱动电源的拓扑结构采用AC-DC 电源的LED 照明应用中,电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能,而脉宽调制(PWM)稳压器用于控制电源转换。
电路中通常加入了变压器的隔离型AC-DC 电源转换包含反激、正激及半桥等拓扑结构,参见图3,其中反激拓扑结构是功率小于30 W 的中低功率应用的标准选择,而半桥结构则最适合于提供更高能效/功率密度。
led驱动电路设计与应用随着LED(Light Emitting Diode)技术的快速发展,LED驱动电路在照明、显示和通信等领域的应用越来越广泛。
LED驱动电路的设计和应用对于 LED 的亮度、稳定性和寿命等方面至关重要。
LED驱动电路设计的目标是在满足LED的亮度需求的同时,尽可能提高效率。
LED驱动电路通常包括电源电路、电流控制电路和保护电路。
在电源电路方面,设计师需要根据LED的工作电压和电流要求选择合适的电源类型。
常见的电源类型包括直流电源、交流电源和电池。
直流电源和电池通常适用于小功率LED应用,而交流电源则适用于大功率LED应用。
同时,还需要考虑电源的稳定性和纹波情况,以保证LED的亮度稳定。
电流控制电路是控制LED电流的关键部分。
常见的电流控制方法包括恒流驱动和脉冲宽度调制(PWM)驱动。
恒流驱动通过反馈电路稳定LED的电流,确保LED亮度的稳定性。
而PWM驱动则通过改变PWM信号的占空比来调节LED的亮度。
根据LED的工作特性和应用需求,选择适合的电流控制方法。
保护电路是保证LED的安全和稳定工作的关键。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。
过流保护可以防止电流过大损坏LED,过压保护可以防止电压过高损坏LED,过温保护可以防止温度过高影响LED的寿命。
LED驱动电路的应用非常广泛。
在照明方面,LED驱动电路可以用于家庭照明、商业照明和汽车照明等。
LED驱动电路还可以用于显示屏、背光源和指示灯等领域。
此外,LED驱动电路也可以用于通信设备、医疗设备和工业自动化等领域。
总之,LED驱动电路的设计与应用是 LED 技术发展的关键环节。
通过合适的电源电路、电流控制电路和保护电路,可以实现LED的稳定亮度和延长LED的寿命。
LED驱动电路在各个领域中的广泛应用,将进一步推动LED技术的发展。
LED可调驱动电源课程设计
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LED驱动电源课程设计
一、设计规格
1、设计一个恒流LED驱动电路,电流值为350mA
2、设计一个调光电路,PWM波的占空比由20%~80%可调
3、整个驱动电路有9V供电
4、LED电压4-8V
5、电路效率90%
二、设计过程
1、画原理图
2、原理描述
A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路
PWM称之为脉冲宽度调制信号,利用脉冲的宽度来调整亮度,也可用来控制DC马达。
PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ,当调整LED的明或暗时,这个基本的频率不可变动,而是改变这个频率上方波的宽度,宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。
PWM是控制LED的点亮时间,而不是改变输出的电压来控制亮度。
以下为PWM工作原理:
Reset接脚被连接到+V,因此它对电路没有作用。
当电路通电时,Pin 2 (触发点)接脚是低电位,因为电容器C2开始放电。
这开始振荡器的周期,造成第3接脚到高电位。
当第3接脚到高电位时,电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。
当在C2的电压到达+V
的2/3时启动接脚6,造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。
当第3接脚到低电位,电容器C2起动通过R1和D1的放电。
当在C2的电压下跌到+V的1/3以下,输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。
Pin 5并没有被外在电压作输入使用,因此它与0.01uF电容器相接。
电容器C2通过R1及二极管,二极管一边为放电一边为充电。
充电和放电电阻总和是相同的,因此输出信号的周期是恒定的。
工作区间仅随R1做变化。
PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。
公式:频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2)
B、HV9910B构成的恒流驱动电路
HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。
它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。
HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET,该频率可用一个电阻调整。
LED串是受到恒定电流的控制而不是电压,如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。
输出电流调整范围可从MA级到 1.0A。
HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺,可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。
对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值,它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。
调光:
有两种方式可实现调光,取决于不同的应用,可以单独调节也可
组合调节。
LED的输出电流能被控制,也能被线性调节改变,或通过控制电流的开关来维持电流的不变,第二种调光方式(PWM调光)通过改变输出电流的占空比来控制LED的亮度。
线性调光通过调节LD pin脚的电压从0到250mV而实现,该控制电压优先于内部CS pi设定值250mV,从而可输出电流实现编程。
PWM调光通过外部PWM信号加在PWM_D pin端而实现。
该PWM信号可有微控制器货脉冲发生器按希望的LED的亮度以一定的占空比来实现。
再次PWM方式下,以该信号的有效和失效转换来调节LED的电流。
在此模式,LED的电流处在这两种状态之一:零或由采样电阻设定的正常电流。
他不可能用这个方法去达到比HV9910用采样电阻设定的水平更高的平均亮度。
HV9910用这种PWM控制方法,这灯的输出只能在0~100%之间调整。
此PWM调光方法的精度仅仅取决于GATE的最小脉宽限制,即此频率的占空比的百分比。
2、参数确定
A、确定开关频率
根据HV9910B的数据手册
可取RT=100k
所以Toff =(RT+22)/ 25= 5us
D = 80% , Ts = 25us Fmin = 40Khz
D = 13%, Ts = 767 ns Fmax = 173.4Khz
取中间值f=100khz
B、确定C3的参数
C= (Io*Toff)/(0.05Vinmin) =3.7uf
故选取4.7uf的电容耐压值选取50V
C、电感L的选择
取决于LED电流的纹波,若设LED的电流纹波<15%,Toff是电感对LED的续流时间则
U=Vled=V omax=(L·△I)/△t
根据HV9910的数据手册可算得
L=380uH 故选取470uH的电感
D、MOS管的选择
选取MOS管首先根据工作电流和其耐压值
反向峰值=V oinmax+0.5Vmax =1.5Vinmax
=45V
电流则是占空比最大时
I=3·0.8Io=0.28*3=0.84A
故选取1A/50V的MOSFET
E、检测电阻的选取
根据HV9910B的数据手册可知
Vcs=1.15Io*Rcs
所以Rcs=0.625Ω
F、PWM频率的计算
PWM信号频率:1/(R1+R2)*C2*ln2=1/(11k)*0.1*ln2=1.3Khz
三、制作过程
1、熟练掌握Protel 99se、Pretus等软件的操作
2、根据老师提供的电路设计组合电路,并理解其工作原理
3、用Protel 99se画出原理图,并自主设计封装,生成PCB图
4、PCB图的布局及连线
5、打印PCB图并转印至铜板上
6、对铜板进行腐蚀
7、元器件的焊接
8、完善电路板
四、检测
1、检查电路板,是否有断线?如有断线进行修补。
2、给电路板通电,检测电路上的LED是否能运行,是否能实现调光?
3、若不能点亮则检查元器件是否焊接错误,尤其是电容、二极管的方向。
4、若是电路板灯亮,而不能调光;则检查是否有虚焊、漏焊的位置。
5、能点亮且能调光的,则用示波器观看波形是否满足设计要求,1.3khz的频率及占空比由20%~100%的调节。
五、分析
电路不能按照预期要求运行的原因主要有以下几点:
1、电路图画错,起始的工作没做好以后的工作也是白费;
2、生成PCB时某些引脚由于软件的原因而未能有电气连接,造成整个电路的失效;
3、腐蚀的时候可能由于腐蚀的时间过长而导致应有的铜线被腐蚀,焊接时又未进行修补;
4、焊接时,元器件有虚焊、元器件尤其是IC芯片引脚短路
六、小结。