led燈開關電源電路圖(一)
本電路圖輸出電壓為交流12V,適用于燈具內燈泡低壓供電裝置。本電路不具穩壓特性,使用時應注意。
led燈開關電源電路圖(二)
此電路首先要確定24V蓄電池最多能驅動多少個串聯的HBLED,需要在最不利的條件下能夠正常工作為設計依據。其最不利的條件是,每只HBLED的正向電壓為4V、蓄電池的最低電壓為20V、MC34063的最大占空比為5/6在這種條件下,蓄電池通過MC34063的功率變換和電流控制后的最高輸出電壓為
顯然,這個電壓可以滿足兩只HBLED串聯式的工作電壓。也就是說,用24V蓄電池在最低電源電壓時,通過MC34063的控制仍可以驅動4只HBLED。
24V蓄電池供電的HBLED驅動電路如下圖所示。
led燈開關電源電路圖(三)
電路工作原理
LED樓道燈的電路如下圖所示。電路由電容降壓電路、整流電路、LED發光電路和光電控制電路等部分組成。
220V交流電經電容C1、R1降壓限流后在A、B兩點的交流電壓約為15V,由VD1~VD4.進行整流,在C2上得到約14V的直流電壓作為高亮度發光二極管VD5~VD8的工作電壓,發光二極管的工作電流約為14mA。由于電容C1不消耗有功功率,泄放電阻消耗的功率可忽略不計,因此整個電路的功耗約為15&TImes;0.014≈0-2(W)。
為了進一步節省電能和延長高亮度發光二極管的使用壽命,電路中加入了由光敏電阻R2、電阻R3和三極管VT1等組成的光電控制電路,在夜晚光敏電阻R2的阻值可達100K以上,這時C2兩端的電壓經R2、R3分壓后提供給VT1基極的直流偏置電壓很小,VT1截止,對發光二極管的工作沒有任何影響;白天時,由于光電效應的作用,R2的阻值可減小到1OK以下,這時VT1導通并接近飽和,由于通過C1的電流最大只能達到15mA,由于VTl的分流,C2上的電壓可下降到4V以下。
led燈開關電源電路圖(四)
本設計采用TNY279電源芯片作為開關電源的控制芯片,TNY279電源芯片在一個器件上集成了一個700V高壓MOSFET開關和一個電源控制器,與普通的PWM控制器不同,它使用簡單的開/關控制方式來穩定輸出電壓。控制器包括一個振蕩器、使能電路、限流狀態調節器、5.8V穩壓器、欠電壓即過電壓電路、限流選擇電路、過熱保護、電流限流保護、前沿消隱電路。該芯片具有自動重啟、自動調整開關周期導通時間及頻率抖動等功能。
電路的工作原理分析
電源的核心部分采用反激式變換器,結構簡單,易于實現。整體設計電路圖如圖1。
輸入整流濾波電路
考慮到成本、體積等因素,改善諧波采用無源功率因數校正電路,主要是通過改善輸入整流濾波電容的導通角方式來實現。具體方法是在交流進線端和整流橋之間串聯電感,如圖1所示C1、C2、L1、L2組成一個π型電磁干擾濾波器,并使用填谷電路填平電路,減小總諧波失真。填谷電路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3組成,限制50Hz交流電流的3次諧波和5次諧波。
經整流及濾波的直流輸入電壓被加到T1的初級繞組上。U1(TNY279)中集成的MOSFET驅動變壓器初級的另一側。二極管D4、C5、R6組成鉗位電路,將漏極的漏感關斷電壓尖峰控制在安全值范圍以內。齊納二極管箝位及并聯RC的結合使用不但優化了EMI,而且更有效率。
高頻變壓器設計
TNY279完全可以自供電的,但是使用偏置繞組,可以實現輸出過壓保護,在反饋出現開環故障時能夠保護負載,有效地減少對LED光源的產生的損害,在本設計中采用偏置繞組,如圖1,同時可由更低的偏置電壓向芯片供電,抑制了內部高壓電流源供電,在空載時功耗可降低到40MW以下。Y電容可降低電磁干擾。
反饋電路設計
次級采用恒流恒壓雙環控制。NCS1002是一款恒流恒壓次級端控制器。如圖2所示,它的內部集成了一個2.5V的基準和兩個高精度的運放。
圖2 NCS1002芯片內部結構
電壓基準和運放1是電壓控制環路的核心。運放2則是一個獨立運放,用于電流控制。在本設計中,電壓控制環路用于保證輸出電壓的穩定,電流反饋控制環路檢測LED平均電流,即電路中R17上的電流,將其轉換成電壓和2.5V基準比較,并將誤差反饋到TNY279中來調整導通。
工作原理:
NCS1002調節輸出的電壓值,當輸出電壓超過設定電壓值時,電流流向光耦LED,從而下拉光耦中晶體管的電流。當電流超過TNY279的使能引腳的閾值電流時,將抑制下一個周期,當下降的電壓小于反饋閾值時,會使能一個開關周期,通過調節使能周期的數量,對輸出電壓進行調節,同樣,當通過檢測到R16上的電流即輸出電流大于設定的值時,電流通過另一個二極管下拉光耦LED中晶體管的電流,達到抑制TNY279的下一個周期的目的,當輸出電流小于設定電流時會使能一個開關周期,通過這樣的反饋調節機制,能使得輸出的電壓和電流都處于穩定的狀態。
當反饋電路出現故障時,即在開環故障時,偏置電壓超過D9與旁路/多功能引腳電壓時,電流流向BP/M引腳。當此電流超過ISD(關斷電流)時TNY279的內部鎖存關斷電路將被激活,從而保護負載。由于使用了偏置繞組將電流送入BP/M引腳,抑制了內部高電壓電流源,這樣的連接方式將265VAC輸入時的空載功耗降低到40MW有效的降低功耗。
led燈開關電源電路圖(五)
在輸入電壓既可能高于,也可能低于LED或LED串的總電壓降時,就必須使用降壓/升壓變換器。基于LT℃3783的降壓/升壓型變換器驅動8只1.5A串聯LED的電路如圖4所示。該LED串驅動電路的輸入電壓范圍為9~36V,LED串的總電壓降范圍為18~37V.在VIN=14.4V,Vo=36V和I0=1.5A條件下,輸出功率為54W,效率達93%.電路的開關頻率由IC腳FREQ上的
電阻R5設置(頻率范圍為20kHz~1MHz),R7與R8組成的分壓器設置輸出過電壓保護電平,連接在IC腳FBP與高側線路之間的R4,用作感測LED電流。LTC3783支持多拓撲結構。用其還可以構筑升壓轉換器和降壓轉換器等電路。
回掃變換器、單端初級電感變換器(SEPIC)和CUK穩壓器等,都可以升高或降低輸入電壓,
輸出與輸入電壓在極性上可以相同或相反。每種拓撲都有獨特的優勢,但效率都比降壓一升壓穩壓器低。
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