LED驱动电源恒流电路方案设计详解
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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。
LED电源设计中三极管恒流的方案宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来;此句是中国流传下来的一句古训,喻为如果想要取得成绩,获取成就,就要能吃苦,勤于锻炼,这样才能靠自己的努力赢得胜利。
各个行业皆是如此。
在电源网论坛里,就存在这样一些人,他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计,出于大家能够共同学习的目的,小编抓住了难得的机会,整理了这些经典帖,供分享学习。
本文为续接LED电源设计中次级恒流方案的总结一文,同样来自心中有冰的总结精华帖。
--------小编语。
下图原理是通过改变三极管的IB电流来控制LED中的电流,同样存在损耗大的缺点。
主要优缺点分析:电路简单可靠,成本较低是最大的优点;恒流精度不高,温飘严重是最大的缺点。
针对性问答:wwpp问:D7是什么管?如何恒流?答:肖特基管子,D7跟Q1有一样的温飘特性,可以抵消Q1温飘带来的影响;至于恒流,可以想想Q1的be结压降,再看看D7的压降与R10的压降,就明白了。
wzpawzz问:冰大哥,想问下你,我现在在做一个恒流限压源,但是输出电流的恒流值是可以调节的,调节范围为150ma到350ma。
我做的LED驱动电源是隔离式的,采用反激。
但是检测回路怎么做到隔离呢?我是想用个小电阻串在负载上,检测其电压的变化,这个检测由单片机完成,就是AD采样哈。
单片机根据采样得到的值输出对应的PWM波控制原边开关管的通断。
我不知道反馈控制的隔离应该怎么做?自己想的方案:1.由于我的恒流源的最大的电流为350ma,而光耦PC817内最大的输入电流为50ma,故我可用好多个多个光耦并联起来串在恒流源上,从而感应电流的变化,各个光耦的输出电流再汇到一起,流经一个电阻实现电流到电压的转换,供单片机采样。
可行性分析:加入用10个光耦,最大恒流时每个流经的电流为35ma,而光耦内部的二极管的正向电压为1.2V左右,那么损耗为0.035*1.2*10=420mw,光耦输出还有损耗,故这种方案损耗太大了,不太可取!2.用个小电阻串在恒流负载上,单片机经过AD采样检测电流的变化,输出PWM波,然后在驱动电路上加个隔离变压器,但是我怕这个隔离变压器会引起PWM的失真,不能很好的控制开关管?3.用个小电阻串在恒流负载上,再用运放进行跟随和放大,运放的输出端接PC817并串上电阻,那么当检测的小电阻上电压变化后,光耦的电流就会变化,然后我在光耦的输出端得E极接个电阻,C极接到5伏的电源,光耦电流的变化就会引起E端上电阻端电压的变化,单片机采样此电压变化,进行PWM的控制。
LED照明用恒流电源的实现方案恒流电源是一种用于驱动LED照明的电源装置,主要用于保证LED照明灯具工作时的电流稳定,从而提高照明效果和延长LED的使用寿命。
以下是实现恒流电源的一种方案。
1.恒流源原理及工作原理:恒流源原理是通过反馈控制的方式,根据LED的电压变化和设定的恒流值,调整输出电流的大小,始终保持恒定的电流流过LED。
工作原理如下:a.输入电源经过整流滤波电路,将交流电转换为直流电;b.启动电路将直流电转换为恒定的电流源,并经过反馈控制;c.反馈控制电路感知到LED电压的变化,将信号传递给恒流源;d.恒流源调整输出电流的大小,以保持设定的恒流值;e.恒流源输出的电流经过降压电路后驱动LED照明。
2.恒流源的设计要点:a.恒流源的电流稳定性:恒流源必须具备较高的电流稳定性,以确保输出的电流能够保持恒定,避免过大或过小的电流对LED造成损坏。
b.反馈控制电路的设计:反馈控制电路感知LED电压的变化,并将信号传递给恒流源进行调整。
合理设计反馈控制电路能够提高恒流源的精度和稳定性。
c.整流滤波电路:恒流源需要采用整流滤波电路将交流电转换为直流电,同时保证输出的直流电的质量,以保证恒流源的工作效果。
d.输出端的降压电路:恒流源需要通过降压电路将输出的电压调整至LED的工作电压范围,以保证输出电流能够恒定地流过LED。
e.温度控制:恒流源需要具备温度控制功能,以确保在高温环境下恒流源工作稳定,避免过热损坏。
3.具体实现方案:a.选择合适的恒流源芯片:根据实际应用需求选择具有良好性能的恒流源芯片,例如:AP8801芯片。
b.设计整流滤波电路:根据输入电压范围和质量要求设计合适的整流滤波电路,例如:桥式整流电路和电容滤波电路。
c.设计反馈控制电路:选择合适的反馈电路,例如:基准电压源和比较器构成的反馈控制电路,用于感知LED电压的变化并传递给恒流源芯片。
d.设计降压电路:根据LED的工作电压范围,选择合适的降压电路,例如:线性稳压芯片或开关稳压电路。
LED驱动电源恒流方案大全
1.稳压电流源
稳压电流源是一种简单并且常见的恒流驱动电源方案。
它通过控制恒流电源输出的电压来实现对LED灯的恒流驱动。
利用电压比例法,根据欧姆定律,当输出电流稳定时,输出的电压也会保持稳定。
这种方案的好处是简单易实现,但是电压波动会影响电流稳定性。
2.线性恒流源
线性恒流源通过在电流输出端串联一个负载电阻来实现对LED灯的恒流驱动。
负载电阻的大小可以根据所需的电流来选择,将输入电压分别作用在电流源和负载电阻上,通过欧姆定律可以得到相应的电流分布。
线性恒流源的优点是工作时电流稳定,但是效率较低,会产生较大的功耗和热量。
3.恒流开关电源
恒流开关电源是一种高效率的恒流驱动电源方案。
它通过开关器件的开关操作来稳定输出电流。
常见的恒流开关电源包括开关电流源和开关电压源两种。
开关电流源通过控制开关频率和开关占空比来实现对输出电流的稳定控制。
开关电压源则通过电压反馈回路来实现对输出电流的恒流控制。
这种方案的优点是效率高,但是电路复杂度较高。
4.稳流放大器
稳流放大器是一种专门用于LED灯驱动的恒流源。
它通过放大差分输入信号并将其输出到负载上,从而实现对负载电流的恒流控制。
稳流放大器具有高性能和高精度,是一种常用的LED驱动电源恒流方案。
综上所述,LED驱动电源恒流方案有稳压电流源、线性恒流源、恒流开关电源和稳流放大器等。
根据实际需求和设计要求,可以选择适合的方案来实现对LED灯的恒流驱动。
每种方案都有其优缺点,需要根据具体情况进行选择和权衡。
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。
大功率LED照明恒流驱动电源的设计2009/9/29/11:38来源:今日电子/21ic在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋。
同时,国家也大力倡导节能减排,已结束的2008年北京奥运会和即将到来的2010年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题,这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。
大功率LED具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点,正逐步取代以往的光源,开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等,成为照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下,中国LED照明市场规模将从2007年的48.5亿元快速增长至2010年的98.1亿元。
有关专家分析认为,中国LED照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰。
问题的提出ﻫ一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。
其被称为“绿色光源",正朝着大电流(300mA~1。
4A)、高效率(60~120lm/W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LED的电流决定的,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驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,还需要满足预期的亮度要求,并保证各个LED亮度、色度的一致性。
所以,传统上用于驱动灯泡(钨丝、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED.用市电驱动大功率LED也需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率.ﻫﻫ目前,市场上有上千款关于大功率LED恒流驱动的专用芯片,国内有广鹏(AD Dtek、点晶(SITI、晶锜(SCT、华润矽威(PT,国外有美国的超科(Supertex、德州仪器(TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zetex)等知名厂家。
diyled恒流驱动电路原理1.引言在L ED照明领域,恒流驱动电路是被广泛应用的一种电路设计方案。
本文将介绍d iy le d(恒流驱动电路)的原理及其工作方式。
2.什么是d iyled?d i yl ed是指一种能够实现恒定电流输出的L ED驱动电路。
该电路通过对LE D的电流进行精确控制,以保证其稳定工作。
在实际应用中,d i yl ed被广泛应用于L ED照明设备,如室内照明、广告招牌等。
3. di yled的工作原理d i yl ed的核心原理是通过反馈控制,不断调整输出电流以保持恒定。
下面详细介绍di yl ed的工作原理。
3.1反馈控制电路d i yl ed通常包含一个反馈控制电路,用于监测输出电流并调整其大小。
该控制电路包括一个比较器和一个参考电压源。
比较器将参考电压与输出电流进行比较,并输出一个控制信号。
3.2恒流源电路恒流源电路是di yl ed中实现恒流输出的关键组成部分。
该电路通过对输出电压进行调整,以保持输出电流的稳定性。
恒流源电路通常由一个放大器和一个电流感应器构成。
3.3反馈循环d i yl ed的反馈循环是保持输出恒流的重要环节。
具体而言,反馈控制电路中的比较器输出的控制信号经过放大器和电流感应器的作用后,反馈给恒流源电路,调整输出电流大小。
这个反馈循环的持续性保证了d i yl ed的恒流特性。
4. di yled的优势与应用d i yl ed作为恒流驱动电路,在L ED照明领域有许多优势和应用。
4.1优势-稳定性:d iy le d能够提供恒定的电流输出,使LE D工作更加稳定可靠。
-电源适应性:d iy le d能够适应不同的电源,保持输出恒流的同时,提供更高的稳定度。
-保护功能:di yl ed通常具有过流保护、过温保护等功能,确保LE D的安全运行。
-节能环保:di yl ed在稳定输出电流的同时,具有低功耗、高效率的特点,具有良好的节能环保效果。
4.2应用领域d i yl ed广泛应用于各种LE D照明设备中,如室内照明、广告招牌、汽车照明等。
LED驱动电源:用TL431做的几个恒流电路分享!引言可以毫不夸张的说,LED驱动电源将直接决定LED灯的可靠性与寿命;作为电源工程师,我们知道LED的特性需要恒流驱动,才能保证其亮度的均匀,长期可靠的发光。
我们来谈谈比较流行的TL431的几种恒流方式。
1、单个TL431恒流电路图1如上图,即是利用单个TL431恒流的示意图原理:此电路非常简单,利用了431的2.495V的基准来做恒流,同样限制了LED上面的压降,但优点与缺点同样明显。
优点:电路简单,元器件少,成本低,因为TL431的基准电压精度高,R12,T13只要采高精度电阻,恒流精度比较高缺点:由于TL431是2.5V基准,故恒流取样电路的损耗极大,不适合做输出电流过大的电源此电路的致命缺陷是不能空载,故不适合做外置式的LED电源。
这个电路的恒流点计算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13) 取样电阻R12,R13的功率为PR=2.495*2.495/R13),对于小功率电源来说,这个功率的损耗相当可观,所以不建议采用此电路做电流大于200mA的产品2、单个TL431恒流改进型电路图2如上图,即是利用单个TL431恒流的改进型示意图原理:此电路同样是利用了TL431的2.495V的基准来做恒流,跟上面的电路不同点在于减少了电流取样电路的电压,只要合计设计R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的压降优点:电路简单,元器件少,成本低,跟上面电路相比,显著降低了取样电阻的功耗,恒流精度很高,克服了上面的电路不能空载的致命缺陷,当有个别LED击穿时,可以自动调整输出电压缺点:当输出空载时,输出电压会有上升,上升幅度由电流取样电路电阻与R12,R13的比值决定。
其实这个电路的真正缺点是:当单个LED的压降一致性不高时,恒流点也会相应发生变化。
比如最常见的12串的LED灯,最低压降为35.5V左右,最高回到37.4V左右(个人的经验,当然不同厂家的情况会不一样),那么恒流精度就会相差到5%-8%3、两个TL431恒流电路图3这个电路还有个最大特点是:在某个范围内可以精确的恒压恒流。
LED恒流驱动电路设计方案-提高效率MT7812驱动芯片基本电路特性MT7812这个型号的芯片,它是一款专门驱动LED灯的芯片。
它具有什么电路特性呢?首先,它适合交流电驱动LED的产品项目,工作电源是我们日常的市电220V。
其次,它是非隔离LED驱动方案,在整个LED驱动电路中,可以不使用隔离的变压器。
带变压器的隔离LED驱动方案然后,它地整个电源使用效率高达95%,这是因为在交流过零临界的时候,MT7812芯片仍能导通工作。
最后,它最大支持的LED驱动电流和功率,可以通过调节电阻的阻值来设定,自由灵活。
了解MT7812芯片的基本电路特性后,带领小伙伴们再来进一步分析它的详细电路特性MT7812芯片引脚定义拿到一款新型号的芯片,第一步是要干嘛?首先需要做的就是查看这个芯片的规格书,初步明白这个芯片是做什么用的,能具体完成什么电路功能。
OK,MT7812芯片,它是一个非隔离方案的LED驱动芯片。
知道后芯片的功能后,再碰到类似于LED驱动项目开发的时候,就可以想一想,之前研究过的MT7812芯片方案是否可以用的上呢?这样就在无形之中,积累的项目的开发经验。
它的具体电路特性,可以先从MT7812芯片的引脚定义开始MT7812芯片引脚定义•电源引脚:VCC & GND•保护引脚:VOVP•驱动引脚:DRAIN•电流引脚:CS其中MT7812芯片的电源引脚VCC,最大的工作电流不得超过5mA;保护引脚VOVP能支持的电压不得高于6V;驱动引脚DRAIN能承受的高压只能为500V;电流引脚CS检测的电压最高支持到6V。
为什么要介绍芯片的这些引脚工作电压范围呢?这是在提醒,小伙伴们在设计开发电路项目,应用MT7812芯片的时候,注意它的工作条件是否符合这些电压要求;如果不符合,MT7812芯片的LED驱动方案,显然是不适合的。
现在清楚了的良苦用心吧~~~,快夸一下,哈哈~~~MT7812芯片的应用电路MT7812芯片的应用电路,是整个LED驱动方案设计的核心。
LED驱动电源恒流电路方案详解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)/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的内部结构图》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。
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。
输出电压应略大于LED串联电压,以保证LED正常工作。
3.效率:效率是衡量LED驱动电源能量利用率的重要指标,它直接影响电源的功耗和发热量。
高效率的LED驱动电源可以降低能源消耗和延长电源使用寿命。
4.稳定性:稳定性是评估LED驱动电源性能的关键参数之一,它包括输出电流的稳定性和输出电压的稳定性。
稳定性好的LED驱动电源可以保证LED的亮度恒定和延长其使用寿命。
五、总结
LED驱动电源恒流电路方案设计涉及到整流电路、滤波电路、恒流控制电路和保护电路等多个方面。
关于LED驱动电源的恒流电路方案设计详解,本文介绍了每个部分的基本原理、方案设计原则和关键参数等内容,希望对读者有所帮助。