-
探索低成本
LED
照明驱动方案
2011-12-06
发光二极管
(LED)
是用于建筑物及室内照明的下一代照明组件，发光能效比白炽灯高得
多，不
过，
其必须以专用电子驱动电路，
确保不遭受过大应力，从而使它们持续提供产品规
格中所宣称的
长寿命。针对此一技术前提，本文将探讨如何使用简单
LED
驱动电路来提供
必要的可靠性，并将
灯
具成本降至最低。
LED
特性加持
室内照明设计更有效率
LED
照明的特性已使室内照明设计人员可进一步设计出新的照明方案，
举例来说，
LED
尺寸小，且可密集排列，
使其能置于软性灯条内，
或易于隐藏在橱柜及楼梯中，达成更多设
计弹
性。此外，
LED
的主要工作参数相对简单，只要保持电流恒定，并低于
可承受的最大
电流，进一步
在设计参
数范围内工作而不遭受过大应力，
LED
使用寿命将比白炽灯泡长一
百倍，成
为另一项关键
优势。所以，若驱动电路符合
LED
规格，其光源输出将能维持恒定，
基本上使用寿命可超过
5
万小
时。
另
一方面，建筑物及室内照明灯具的设计方针须针对全球普遍的规范，其灯具须以
50
或
60Hz
频率在
85
?
265VAC
的完整通用电压规格范围内工作。涵盖此通用电压要求的电源
电路已完成设计，
并在生产当中，
未来可望以此设计为基础，
进一步渗透计算机及手机市场。
必须
注意的是，这些电
源设计系针对终端产品进行优化，但并不必然是
LED
驱动电路的最
减轻设计负担
保持电流恒定方案崛起
由于传统电源
提供精确的电压输出及不同电流电平，故将一颗
电阻与
限制电流。而此类设计的先决条件是明确知道
LED
串行，就可
LED(
串
)
两端的电压，且
此电压不会跟随
LED
LED
正向电压匹配
温度变化而改变。但不利的是，
LED
正向电压通常会随着温度而变化，因此
LED
制造商须
< br>根据正向
电压对其组件进行编码，使灯具制造商可构建在固定温度时与
的灯具设计。
在此设计考虑之下，
不须经过
LED
编码的电路具有更强吸引力，
因其可节省
LED
制造
商的
时间，且产制出的
LED
价格会更便宜。不仅如此，囿于安全性问题，
LED
正向电压还
具有负温度系
数
(
即温度升高时正向电压下降
)
，可能导致电路过热而失控，故还须要求设计
人员构建防护电路，
又是一笔额外的成本。
因此，
LED
驱动电路的最佳方案是可监测电流并保持电流恒定的方案。此类电路不受
LED
正向电压影响，无须
LED
编码，且消除
LED
在正向电压负温度系数的影响。加上此
类电路应
用广泛，
可以是复杂的开关稳压器或是带回馈回路的线性稳压器，
压器极适合高光输出应用，如以发光效能为主的街道照明。
由此可见，
建筑物及室内照明灯具均适合采用简单、
经济及强固的混合电路设计，
虽然
其效
能
要求可能不像复杂的开关稳压器高，
但低成本和简单的设计架构使其成为极具吸引力
的选择。
而复杂的开关稳
成本
LED
驱动电路
截波器
/
稳流器是关键
接下来将针对室内照明的简单、低成本
LED
驱动电路做介绍，图
1
所示的电路由整流
桥、截波器
(Chopper)
和简单的稳流器构成
，全波桥由二极管
D1
、
D2
、
D3
和
D4(1N4004)
构
成，为截波器电路注入讯
号，开关
坍?泗炖
UMl
Q2(NDD03N50Z)
将立即导通电容
C1(22
卩
F)
开始充电。
I
JU
1W4M LW(KM
图
1
由整流桥、截波器和简单的稳流器构成的电路图
而分压器电阻
R1
< br>和
R2
分别为
330(k
Q
)
和
39
0
千欧姆，当二极管
D5(MMSZ5260BT1G)
的阴
极电压达到
43.5
伏特
(V)
时，齐纳
(Zener)
二极管即可导电并导通
Q1(MPSA44)
。当
Q1
被导通后，就会将
Q2
的闸极拉至低电平致
其关闭，不过电路中须包含二极管
D6(MMSZ15T1G
)
，用
于保护
Q2
的闸极。此时，电容
C1
两端的电压维持在
80
?
90
伏特之
间。
C1
储存的电荷
为恒流稳
流器
(
CCR)(NSI45020AT1G)
及
LED
串
(
此电路示例中含二十二
颗
LED)
供电。
CCR
将
LED
串的电
流维持在
20
毫
安
(mA)
。电路中包含与
LED
串行的电阻
R4(10
Q,
1.0%)
，用于测量
LED
串电流
(200mV=20m
A)
。
必须注意的是，图
2
中迹线
1
代表的是整流
桥电路的输出波形；
压。
迹线
2
为截
波器电路输
出部分的电容
C1
两端的电压；而迹线
3
则是电流感测电阻
(10
Q,
1.0%=200mV=20mA)
两端
的电
Sa-
a
iwrtZiWlii
^2
rwi
1&6
NOMIMCir
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：市场营销专业英语
下一篇：编译原理第二版课后习答案