LED恒流恒压电路方案
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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。
一例简单的LED恒流电源电路
LED恒流电源电路
LED灯电源采用恒流驱动方式,输出电流是一定的,输出电压随负载变化而变化,在断开负载的情况下进行测量,所测电压数值为AC 220V整流后的310V直流电压。
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图1:LED恒流电源
上图中即为一个简单的LED恒流电源电路,采用阻容降压方案来实现,输出电流的大小只取决于电容C1的容值,根据电容对交流电流的容抗来达到输出恒定电流的目的,而输出电压的大小取决于负载,负载电阻越大,输出电压越高,负载开路时最大(DC 310V),反之输出电压越小。
大多数的LED灯都采用恒流驱动电源供电,LED发光二极管的伏
安特性不固定,当电压恒定,发光管温度升高时,其工作电流会明显加大,但亮度却不增加,只会造成LED温升更大,并加速光衰,很容易导致发光管损坏,所以LED电源大都采用恒流源驱动。
怎么区分LED电源是恒流源和恒压源,方法比较简单,只要查看电源上标注的输出电压即可,一般恒流源在输出电压一栏中标注了一个电压范围,比如(DC 125V~140V);而恒压源则标注的固定的电压值,比如DC 120V。
恒流源是严禁开路的,如果采用的测量方式有误,那么就很容易造成电源损坏,正确的方法是串入电流表带载测量输出电流。
一例led灯恒流电源电路图
一例led灯恒流电源电路图,led吸顶灯二种常见故障分析——LED吸顶灯最易出故障的地方,一是灯珠烧坏,二是驱动器无输出。
吸顶灯由多个小的LED灯珠串联而成,如果有灯珠烧坏,就会导致整个吸顶灯不亮。
灯带不用恒流电源供电的五大原因
在灯带的电源选择上,一般不会选用恒流电流,这是什么原因,为什么灯带不用恒流电源供电,与照明用的LED灯相比,灯带不用恒流电源供电有五大原因。
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。
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,电源电压的10%的变化(3.4V-3.1V),就会引起正向电流的3.5倍的变化(从350mA变到100mA)。
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线性恒流方案引言LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的照明光源,因其高效、长寿命、可调光等特点而广泛应用于各个领域。
在实际应用中,为了确保LED的正常工作和延长其寿命,需要使用恒流电源来驱动LED。
本文将介绍LED线性恒流方案的原理、常见的实现方法以及其优缺点。
原理LED的亮度与其电流之间存在一定的正比关系,因此恒流驱动是保证LED亮度稳定的关键。
LED线性恒流方案通过将电源与LED串联,并通过一个可调电阻实现恒流驱动。
具体原理如下:1.将电源与LED串联,形成一个闭合电路,电流由电源提供;2.通过可调电阻控制电路中的电流,从而实现恒流驱动。
常见的实现方法LED线性恒流方案有多种实现方法,下面将介绍一些常见的方法。
电阻法电阻法是最简单、常见的实现LED线性恒流的方法。
具体实现如下:1.根据LED的工作电压和额定电流确定合适的电阻值;2.将电阻接在LED的负极与地之间,形成一个简单的串联电路。
这种方法的优点是简单易行,成本低,但是电阻会消耗一定的功率,导致效率较低。
稳压管法稳压管法通过将稳压管与电阻组合来实现LED线性恒流。
具体实现如下:1.根据LED的工作电压和额定电流选择合适的稳压管型号;2.将稳压管与电阻组合,形成一个简单的串联电路。
稳压管法的优点是稳定性较好,能够保持恒定的电流输出,并且效率较高。
然而,稳压管的价格较高,会增加整体的成本。
集成恒流驱动芯片法集成恒流驱动芯片法是当前较为常见的LED线性恒流方案,具体实现如下:1.选择合适的LED驱动芯片,具有线性恒流输出的特性;2.将LED驱动芯片与LED串联,形成一个闭合电路。
集成恒流驱动芯片法的优点是集成度高、效率高、稳定性好,并且可以方便地控制LED的亮度。
然而,需要购买专用的LED驱动芯片,成本相对较高。
优缺点分析LED线性恒流方案有其优点和缺点,下面进行简单的分析。
优点1.确保LED的亮度稳定,提供稳定的照明效果;2.延长LED的使用寿命;3.可以方便地控制LED的亮度,实现调光功能;4.实现简单,成本较低。
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。
12vled恒流驱动电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)2021年10月23日23:45 星期六霜降辛丑年九月十八12vled恒流驱动电路图(一)要设计这款电路,首先要确定12V蓄电池最多能驱动多少个串联的HBLED,需要在最不利的条件下能够正常工作为设计依据。
其最不利的条件是:每只HBLED正向电压4V、蓄电池的最低电压10V、MC34063最大占空比为5/6,在这种条件下,蓄电池通过MC34063的功率变换和电流控制后的最高输出电压为很显然这个电压可以满足两只HBLED串联式的工作电压,也就是说用12V蓄电池在最低电源电压时通过MC34063的控制仍可以驱动两只HBLED。
根据HBLED的特性以及12V电源电压、2只HBLED串联,电路确定为降压型电路拓扑,控制方式选择峰值电流型控制和最大电压限制。
用MC34063构成的HBLED驱动电路如下图所示。
电路由MC34063、电流检测电阻Rse、输入旁路电容器Ci、续流二极管VD、电感L、输出滤波电容器C。
、输出电压检测电阻R1和R2以及被驱动的HBLED构成。
其中,MC34063与VD、L、C。
构成降压型变换器。
在此电路中续流二极管应选择肖特基二极管,可以选择常见的1N5819(1A/40V)或选择额定电压在30V以上、额定电流不低于0.SA的其他型号和封装的肖特基二极管。
上图电路中的输入电容器选择了100μF/16V的铝电解电容器,一般来说能够满足要求。
但是,从性能角度考虑,100μF/16V铝电解电容器的等效串联电阻至少为2Q,而50kHz频率下的容抗仅为31.8mΩ!容抗远低于等效串联电阻。
这时的电源旁路效果将取决于电容器的等效串联电阻,在0.25A交流电成分流过旁路电容器时,会在电源两端产生约0.SV有效值电压的交流成分,至少会产生1V(峰一峰值电压)的电压波动。
尽管这可以保证电路的正常工作,但使用起来还是感觉不那么舒服。
如果用封装为1206、介质为X5R的10μF/16V陶瓷贴片电容器(零售价约0.2元),则其等效串联电阻将低于lOmΩ,对应的容抗为0.318Q,总的阻抗低于100μF,远低于铝电解电容器的电容值,输入电源的电压尖峰将得到有效地抑制,可以降低到用铝电解电容器的1/10。
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。
图中T1为高频隔离变压器,VQ1为CMOS 功率三极管17N80C3,VD7和VD8是瞬变抑制二极管,VD6为快恢复二极管,VD5为双二极管,C3、C4、C5和C6为电解电容器。
Ubout 是来自整流桥的脉动直流信号,GD 是来自功率因数校正电路的控制信号。
变压器的引线l 和2组成一个绕组,给PFC 器件提供工作电源,引线11和12组成一个绕组,为恒流恒压器件和比较器提供工作电源。
3 3 反馈网络电路反馈网络电路反馈网络电路
3.1 3.1 恒流恒压电路恒流恒压电路恒流恒压电路
本设计使用恒流恒压控制器件TSM101调节输出电压和电流,使之稳定。
电路如图3所示。
通过TSM101的控制作用,保证了电源恒流(CC)和恒压(CV)工作。
图3中,Uout+和Uout-是隔离变压器经过双二极管和电解电容器滤波的电压,再经电感L4和电容滤波后的输出为Uout+和Uout-,为本电源模块的输出电压,直接加在LED 路灯上。
可调电阻器RV1和RV2分别调节输出电
压和电流的大小。
R10和R11为22 mΩ的电阻,分别对电源输出的电压和电流采样。
TMS101的输出TOUT 通过光电耦合器、可控硅和三极管等电路送到L6561的引脚5,通过反馈电路实现恒流控制。
器件引脚8接辅助电源,引脚4接变压器T1副边地。
3.2 3.2 比较器电路比较器电路比较器电路
采用比较器LM258,电路如图4所示。