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一种线性恒流的LED驱动电路设计

上传人:钟龙平/马智杰/徐欣歌/陈文芗

上传时间: 2014-02-17

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  LED是冷光源,工作电压低、光效高,被认为是21 世纪照明的扬光源。然而,目前LED 照明设备没有得到普及应用的关键问题有两个,一是价格偏高;二是控制电路不稳定导致LED 寿命大大降低。据统计,目前LED白光照明灯具出现的失效故障,70%左右是电源问题,20%左右是线路和结构问题,只有不到10%是LED 单管的本身质量问题,所以电源管理方案的选择对于节能而言也举足轻重,这就要求在驱动电路设计中选择最合适的AC - DC 驱动器。因此可靠、低成本的控制电路是LED照明推广普及的前提。

  自LED的电学特性可知,LED 的平均正向电流随着正向电压的增大呈现大幅度的线性增长,LED 在正向导通后其正向电压的细小变动将引起LED 电流的很大变化,且电流对LED 结温影响很大,过大的电流很容易导致LED 灯珠结温升高而损坏。此外,由LED 的光学特性可知随着正向电流的增加,LED光通量随之增大,即亮度增加,因此为了保持LED 发光亮度的恒定,就要保证LED正向电流的稳定。因此设计合理的驱动电源对于LED 照明灯具就显得十分重要。

  本文提出了一种LED 线性恒流驱动电路,该电路具有成本低、结构简单、效率高、体积小等特点,很适合做室内照明LED灯具(如LED日光灯)的驱动电源。

  1 LED线性恒流驱动电路

  LED灯在使用时需要多颗灯珠串联或者并联起来才能工作,采用并联方式驱动多只LED虽然所需的电压较低,但由于每只LED的正向压降不同,使得每只LED有相同的亮度。所以并联方式要保证亮度均匀一致,实现起来比较复杂。而采用串联方式能够保证流过每只LED的电流相同,亮度一致,是目前常用的结构。

  当采用串联型的驱动方式时,如果其中一个或几个LED发生故障而断路(短路对电路影响较小可忽略),会使电路发生断路而不能正常工作。为了避免此缺陷,可在每个LED两端反向并联一个稳压管(如图1所示),当某个LED灯珠发生断路时,其并联的稳压管投入工作,保证了串联灯珠电流不变。要注意的是,稳压管的稳压值要比LED的导通电压要高,否则并联的稳压管会流掉一部分电流而使LED将变暗甚至不亮。

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