摘 要: 介紹了LED日光燈驅動的特點,設計了實用的電容降壓式LED日光燈驅動電路,著重分析了關鍵元件參數(shù)的選擇原則。采用PSp ice仿真軟件對設計的電路進行了可行性驗證,并在此基礎上制作了實物電路,用作12W T8標準LED日光燈電源。經(jīng)實驗驗證,該電路穩(wěn)定可靠,成本低,適用于多種小功率LED驅動。
0 引 言
自19世紀60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明第一個可見紅光LED 以來,隨著半導體及LED封裝等技術的突破,單晶片紅、綠、藍、白光LED的功率等級和亮度不斷得到提高。目前,大功率白光LED 已經(jīng)達到70 lm /W.隨著LED光效、壽命及光色上的明顯提高,其在顯示、背光、裝飾和照明等領域有著巨大的市場潛力。雖然LED應用層面不斷擴大,壽命及光效高于傳統(tǒng)照明,但成本相對較高,LED光源成本比重在總成本中高達50 %~90 %,在照明光源技術上還有待改進,且大功率LED散熱和光效問題凸顯,這限制了LED在照明領域中的進一步應用。
目前小功率LED在使用時會對LED進行并聯(lián)、串聯(lián),而使用過程中只要有一個LED 短路或開路,都將導致小片或整條LED熄滅,影響照明效果,因此研究簡單、廉價的驅動電路具有重要的意義。根據(jù)目前LED日光燈應用現(xiàn)狀,設計了簡單、可靠的12W標準T8 LED日光燈驅動電路。
1 日光燈電路設計
1. 1 LED日光燈驅動
目前小功率照明產(chǎn)品中,廣泛使用兩種驅動電路形式:恒流驅動和穩(wěn)壓驅動。前者電路輸出的電流是恒定的,輸出電壓隨負載的變化而變化,且恒流驅動通常使用恒流IC,使用時對IC承受的最大電壓值要求較高,限制了LED 使用的數(shù)量。后者輸出電壓是固定的, 輸出電流隨負載(LED)數(shù)量的增減而變化。實驗證實,由于LED封裝中其正向壓降離散值較大,且LED亮度輸出與其電流成正比,LED 亮度一致性較差,但通過串加合適電阻可以使每串LED亮度平均,較適于低端照明市場。
1. 2 LED日光燈電路設計
LED日光燈驅動電路原理圖如圖1所示。
圖1 LED日光燈驅動電路
該電路共驅動140只白光LED (小功率) ,采用35串4并的模式,采用電容降壓式驅動方式。
其中, C1、C4 為并聯(lián)的兩個相同的電容,起降壓及限流作用; 4個1N4007組成的整流橋對輸入交流電壓進行整流;濾波電容C3 用于濾除整流輸出電壓中的交流成分,使電壓更為平滑; L1、C2 用于濾除輸出電壓中的高頻成分;電阻R4 為C3 提供放電回路;采用單向晶閘管SCR729210對電路進行保護, R3 為限流電阻。