连续或脉冲输出功率可调LD驱动电源设计
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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。
技术:LED恒流驱动电源设计的步骤电源联盟---高可靠电源行业第一自媒体在这里有电源技术干货、电源行业发展趋势分析、最新电源产品介绍、众多电源达人与您分享电源技术经验,关注我们,搜索微信公众号:Power-union,与中国电源行业共成长!LED灯作为一种新的照明用光源,正在逐渐得到大规模和大范围内的应用;决定LED灯的性能和寿命的核心部分是LED恒流驱动电路,LED灯的寿命(光亮度衰减)与驱动电流的稳定性和电流纹波或杂讯息息相关。
本文以交流AC供电到输出恒定直流DC为例,设计中必须进行的几个步骤,搞定LED恒流驱动电源设计。
第一步:明确所设计LED驱动反激电源技术要求我们今天先从AC-DC用单端正激式开关电源拓扑开始,因为它是一种小型、经济,也是开关电源应用较多一种,并且它功率输出在50~200W是最合适的。
设计技术要求如下:输入电压:交流220V±10%纹波电压UP:0.5V输出电压UO:15V 输出波动电流IP:±0.1A输出电流IO:10A 占空比:D max=0.42第二步:LED恒流反激电源设计步骤1,总体流程图如同开关电源设计一样,LED驱动反激电源也是先进行总体考虑,然后对电源各部分分别进行设计,接下来就是设计总体和辅助功能,最后进行测试和设计优化的。
下面设计步骤流程:2. 驱动电源模块功能图第三步:变压器设计1、输出变压器次级电压U2计算UL是输出扼流圈在内次级线圈的电压降,Uf是输出二极管的正向电压。
最低的次级电压U2min为:设: (设定肖特基二极管),则2、初、次级线圈计算输入直流电压U1的最小值使用按输出电路计算求得的U1min值。
根据中国输配电情况U1=200~253V,则变压比N为根据输出容量磁心尺寸关系表3-4 [2] 选取EI-30。
它的有效面积为S=111mm2。
磁心材质相当于TDK的H7C4,最大工作磁道密度Bm可从图3-4中查得.实际使用时的磁心温度约100℃,且要选择能保持线性范围的Bm,即0.3T以下。
照明用LED驱动电源设计基础LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确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更。
最常用的是接受变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED 照明设计须要考虑的因素一、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、电流的变更而变更,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更而漂移。
另外,应用中通常会运用多颗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更、输出电压(Vout)如何“漂移”,均供应极佳的电流匹配性能。
当然,用户也可以接受并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式,用于须要“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,假如其中某个LED 因故障开路,电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍,从而尽量削减对整个电路的影响。
LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确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更。
LED驱动器基本的工作电路示意图如图2 所示,其中所谓的“隔离”表示沟通线路电压和LED(即输入和输出)之间没有物理上的电气连接,最常用的是接受变压器来电气隔离,而“非隔离”则没有接受高频变压器来电气隔离。
值得一提的是,在LED 照明设计中,AC-DC 电源转换和恒流驱动这两部分电路可以接受不同配置:1)整体式(integral)配置,即两者融合在一起,均位于照明灯具内,这种配置的优势包括优化能效及简化安装等;2)分布式(distributed)配置,即两者单独存在,这种配置简化平安考虑,并增加灵敏性。
LED 驱动器依据不同的应用要求,可以接受恒定电压(CV)输出工作,即输出为确定电流范围下钳位的电压;也可以接受恒定电流(CC)输出工作,输出的设计能严格限定电流;也可能会接受恒流恒压(CCCV)输出工作,即供应恒定输出功率,故作为负载的LED 的正向电压确定其电流。
半导体激光管驱动电源电路原理图半导体激光管(LD)和普通二极管采用不同工艺,但电压和电流特性基本相同。
在工作点时,小电压变化会导致激光管电流变化较大。
此外电流纹波过大也会使得激光器输出不稳定。
二极管激光器对它的驱动电源有十分严格的要求;输出的直流电流要高、电流稳定及低纹波系数、高功率因数等。
随着激光器的输出功率不断加大,需要高性能大电流的稳流电源来驱动。
为了保证半导体激光器正常工作,需要对其驱动电源进行合理设计。
并且随着高频、低开关阻抗的MOSFET技术的发展,采用以MOSFET为核心的开关电源出现,开关电源在输出大电流时,纹波过大的问题得到了解决。
由于大电流激光二极管价格昂贵,而且很容易受到过电压,过电流损伤,所以高功率仅仅有大电流开关模块还不能满足高功率二极管激光器的要求,还需要相应的保护电路。
要保证电压、电流不要过冲。
因此,需要提出一整套切实可行的技术措施,来满足高功率二极管激光器的需要。
1系统构成装置输入电压为24V,输出最大电流为20A,根据串联激光管的数量输出不同电压。
如果采用交流供电,前端应该采用AC/DC作相应的变换。
该装置主要部分为同步DC/DC变换器,其原理图如图1所示。
Vin为输入电压,VM1、VM2为MOSFET,VM1导通宽度决定输出电压大小,快恢复二极管和VM2共同续流电路,整流管的导通损耗占据最主要的部分,因此它的选择至关重要,试验中选用通态电阻很低的M0SFET。
电感、电容组成滤波电路。
测量电阻两端电压与给定值比较后,通过脉冲发生器产生相应的脉宽,保持负载电流稳定。
VM1关断,快恢复二极管工作,快恢复二极管通态损耗大,VM2接着开通续流,减少系统损耗。
2工作原理VM1导通ton时,可得:公式,电流纹波为:公式,VM1关断,电流通过VD续流,接着VN2导通。
由于VM2的阻抗远小于二极管阻抗,因此通过VM2续流。
VMl、VN2触发脉冲如图2所示。
图2中td为续流二极管导通时间。
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。
大功率LED 的驱动电路设计(PT4115应用)摘要:LED (light emitting diode )即发光二极管,是一种用途非常广泛的固体发光光源,一种可以将电能转化为光能的电子器件。
由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长,LED 元件的体积非常小,LED 的发出的光线能量集中度很高,LED 的发光指向性非常强,LED 使用低压直流电即可驱动,显色性高(不会对人的眼睛造成伤害)等优点,LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。
而且随着LED 研发技术的不断突破,高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世,特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯,正朝着常照明应用的方向发展,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。
本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路,并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。
该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展。
关键词:大功率LED ;驱动电路;恒流驱动芯片PT4115一、LED 主要性能指标:1)LED 的颜色:目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色;2)LED 的电流:一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。
但大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。
1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。
3)LED 的正向电压:LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。
一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。
4)LED 的反向电压:所允许加的最大反向电压。
超过此值,发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),单位为坎德拉(cd )。
5)LED 光通量:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。
未知驱动探索,专注成就专业
3525改可调电流电源方案
以下是一种可以实现可调电流输出的电源方案:
1. 电源输入:选择适合的交流电源适配器或直流电源供电;
2. 整流滤波:通过整流电路将交流电转换为直流电,并使
用滤波电容器去除纹波;
3. 稳压电路:使用稳压芯片或稳压模块,将输出电压保持
在固定值,如5V,供给后续调流电路;
4. 可调电流电路:使用可调电流芯片或电流控制模块,将
输出电流进行调节;
5. 输出端:将调节后的电流通过连接器或终端进行输出。
需要注意的是,可以根据输出电流的要求选择适当的电流
控制芯片或模块,并根据实际情况对电源电压进行调整。
此外,还可以考虑加入过流保护电路,以保护电源和负载。
具体的电源设计需要根据实际需求和条件进行调整和选型。
1。
高性能大电流脉冲电源的设计与实现曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇(武汉军械士官学校光电技术研究所,湖北武汉 430075)摘要 本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求,综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路,设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源,具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。
测试表明:电源整机运行稳定可靠,达到了很高的技术指标要求,可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。
关键词 驱动电源;ARM7;电流脉冲;IGBT;VICOR模块中图分类号 TN248.4 文献标识码 BDesign and Realization of High Performance and Strong Current Pulse Power Supply Cao,Hai-yuan Hu,Ting-ting Wei,Shang-fang Wan,Qiang Sun,Bin Lu,Chang-yong(Opto-electronics Facility, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School,Wuhan, Hubei, 430075, P.R.China)Abstract: In this paper, according to the request of the high power pulse DPSSL, we design and implement a compact, high efficiency power supply for DPSSL, which combines the control technology of ARM7 MCU, tunable voltage stabilizer using VICOR modules in series structure, IGBT power components, closed loop adjusting circuit, and various protective measures. It is specified as wide tuning range of the voltage, high peak current, high control precision, high stability, high adaptability to the high-low temperature, and so on. Test and measurement results show that our power supply operates steadily and reliably, and well meets the request of the performance index in the project. It can be widely applied in military laser rangefinder, Lidar, laser counterwork, and so on.Keywords: power supply; ARM7; current pulse; IGBT;VICOR module1 引言DPSSL(Diode Pumped Solid-State Laser)出现于八十年代末,与传统的灯泵固体激光器相比,它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点,广泛应用于军事、航空航天等领域中。