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led驅動電源電路圖詳解

發布時間:2024-07-17 09:05:26

❶ 求LED驅動電源電路

1.非隔離式恆流電源:非隔離是指在負載端和輸入端有直接連接,因此觸摸負載就有觸電的危險。

目前用得最多的是非隔離直接降壓型電源。也就是把交流電整流以後得到直流高壓,然後就直接用降壓(Buck)電路進行降壓和恆流控制。其電原理圖如下圖所示:

這種非隔離式電源的主要技術特點:從18V到450V的寬電壓輸入范圍,恆流輸出;採用頻率抖動減少電磁干擾,利用隨機源來調制振盪頻率,這樣可以擴展音頻能量譜,擴展後的能量譜可以有效減小帶內電磁干擾,降低系統級設計難度;可用線性及PWM調光,支持上百個0.06WLED的驅動應用,工作頻率25KHz-300KHz,可通過外部電阻來設定。1.非隔離恆流源的優點是簡單、指標高,它的輸出電流可以按LED串並聯的個數決定。但是大多數情況下,它的輸出電流不能太大,輸出電壓也不能太高。例如264個小功率LED連接成22個串聯,12串並聯,每串20mA,一共240mA。體積也可以做得很小,通常是做成長條形的,以便放進T10或T8的管子里。假如每串的電流是30mA,12並就是360mA。在有些非隔離的電源中就無法實現,為了保持總電流240mA不變,就只能改成8串並聯。但假如LED的總數不變,就要求串聯的數目增加到33個。這時候總電壓就會增加到108.9V。但是通常這種非隔離恆流源的允許的最高輸出電壓是80V。只能維持原來的22串,這樣LED的總數就只能是176顆,即使採用30mA,其總流明數有可能不能滿足要求。通常其效率大約在88-90%之間,功率因素大約在0.88-0.92之間。然而這種非隔離電源也有一些局限性,因為非隔離的電源會把交流電源的高壓引入到負載端,從而引起觸電的危險。通常LED和鋁散熱器之間的絕緣也就靠鋁基板的印製板的薄膜絕緣。雖然這個絕緣層可以耐2000V高壓,但有時螺絲孔的毛刺會產生所謂的爬電現象,使得難以通過CE論證。

.隔離式恆流電源:隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離,這種變壓器可能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來。可以避免觸電的危險。一般來說,由於加入了變壓器,所以隔離式電源的效率會有所降低,通常大約在88%左右。而且變壓器的體積也比較大。放進T10燈管還可以,但是放進T8的燈管就比較緊張。

❷ LED手電筒驅動電路原理圖,急求更直白的解析

1 通電瞬間 電感視為開路,所以T1電位低於e
2這里電容起到儲能的作用,充電後電壓和電感的自感電勢疊加達到升壓的目的。
3自激震盪。

❸ LED驅動電源電路圖是怎樣的

LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器,通常情況下LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。LED驅動電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恆定電流源。

220V電源輸入的LED燈驅動電路圖及原理圖:

❹ 求LED電源恆流電路分析

隨著LED照明現在越來越熱,作為LED的生命支柱--LED驅動電源也越來越受到人們的關注。
我們都知道電源其實沒什麼特別,其特點就是需要恆流限壓,況且長期工作在滿載情況下,所以對效率的要求比較高;有些電源由於結構尺寸的限制,對高度有要求。
下面我就試著就目前中小功率的LED照明電源,談談次級恆流的一些常見的方法來一個總結;不一定很全面,也不一定很深入,不過總算能對一些初入行的工程師有些幫助。
聲明:電路並非所有的都是原創,貼出來是為了方便討論,如果涉及到侵權問題,請及時告知本人,以便及時刪除。
可以毫不誇張的說,LED驅動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命;作為電源工程師,我們知道LED的特性需要恆流驅動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發光。
我們先來談談比較流行的TL431的幾種恆流方式。
1、
單個TL431恆流電路
如上圖,即是利用單個TL431恆流的示意圖
原理:此電路非常簡單,利用了431的2.495V的基準來做恆流,同樣限制了LED上面的壓降,但優點與缺點同樣明顯。
優點:
電路簡單,元器件少,成本低,因為TL431的基準電壓精度高,R12,T13隻要采高精度電阻,恆流精度比較高
缺點:
由於TL431是2.5V基準,故恆流取樣電路的損耗極大,不適合做輸出電流過大的電源。
此電路的致命缺陷是不能空載,故不適合做外置式的LED電源。
大家可以先討論下,怎樣改進缺陷,明天我繼續貼出改進型電路。
2、單個TL431恆流改進型電路
如上圖,即是利用單個TL431恆流的改進型示意圖
原理:此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準來做恆流,跟上面的電路不同點在於減少了電流取樣電路的電壓,只要合計設計R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的壓降
優點:
電路簡單,元器件少,成本低,跟上面電路相比,顯著降低了取樣電阻的功耗,恆流精度很高,克服了上面的電路不能空載的致命缺陷,當有個別LED擊穿時,可以自動調整輸出電壓
缺點:
當輸出空載時,輸出電壓會有上升,上升幅度由電流取樣電路電阻與R12,R13的比值決定
3、兩個TL431恆流電路

❺ 單片機的IO驅動LED燈電路,需要用到三極體,求原理圖,並說明

搞不明白單片機I/O口驅動LED為什麼要用到那麼復雜的電路,是單純的為了復雜而復版雜嗎?很暈!如果一個權I/O口驅動一個LED,只要I/O口低電平有效LED串一個470Ω的電阻即可,如果驅動多個LED只要按下圖即可:

如果Vcc=5v;則R0=1KΩ-5.1KΩ;Rn=470Ω。如果晶體管用S8550,那麼同時點亮5個LED是沒問題的。

❻ LED驅動電源的工作原理

LED驅動電源原理介紹

下圖為正向壓降(VF)和正向電流的(IF)關系曲線,由曲線可知,當正向電壓超過某個閾值(約2V),即通常所說的導通電壓之後,可近似認為,IF與VF成正比。見表是當前主要超高亮LED的電氣特性。由表可知,當前超高亮LED的最高IF可達1A,而VF通常為2~4V。

由於LED光特性通常都描述為電流的函數,而不是電壓的函數,光通量(φV)與IF的關系曲線,因此,採用恆流源驅動可以更好地控制亮度。此外,LED的正向壓降變化范圍比較大(最大可達1V以上),而由上圖中的VF-IF曲線可知,VF的微小變化會引起較大的,IF變化,從而引起亮度的較大變化。所以,採用恆壓源驅動不能保證LED亮度的一致性,並且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此,超高亮LED通常採用恆流源驅動。
下圖是 LED的溫度與光通量(φV)關系曲線,由下圖可知光通量與溫度成反比,85℃時的光通量是25℃時的一半,而一40℃時光輸出是25℃時的1.8倍。溫度的變化對LED的波長也有一定的影響,因此,良好的散熱是LED保持恆定亮度的保證。

下圖是LED的溫度與光通量關系曲線。

一般LED驅動電路介紹
由於受到LED功率水平的限制,通常需同時驅動多個LED以滿足亮度需求,因此,需要專門的驅動電路來點亮LED。下面簡要介紹LED概念型驅動電路。
阻限流電路如下圖所示,電阻限流驅動電路是最簡單的驅動電路,限流電阻按下式計算。

式中:Vin為電路的輸入電壓: VF為IED的正向電流; VF為LED在正向電流為,IF時的壓降; VD為防反二極體的壓降(可選); y為每串LED的數目; x為並聯LED的串數。
由上圖可得LED的線性化數學模型為

式中:Vo為單個LED的開通壓降; Rs為單個LED的線性化等效串聯電阻。則上式限流電阻的計算可寫為

當電阻選定後,電阻限流電路的IF與VF的關系為

由上式可知電阻限流電路簡單,但是,在輸入電壓波動時,通過LED的電流也會跟隨變化,因此調節性能差。另外,由於電阻R的接人損失的功率為xRIF,因此效率低。
線性調節器介紹
線性調節器的核心是利用工作於線性區的功率三極體或MOSFFET作為一動態可調電阻來控制負載。線性調節器有並聯型和串聯型兩種。
下圖a所示為並聯型線性調節器又稱為分流調節器(圖中僅畫出了一個LED,實際上負載可以是多個LED串聯,下同),它與LED並聯,當輸入電壓增大或者LED減少時,通過分流調節器的電流將會增大,這將會增大限流電阻上的壓降,以使通過LED的電流保持恆定。
由於分流調節器需要串聯一個電阻,所以效率不高,並且在輸入電壓變化范圍比較寬的情況下很難做到恆定的調節。
下圖b所示為串聯型調節器,當輸入電壓增大時,調節動態電阻增大,以保持LED上的電壓(電流)恆定。

由於功率三極體或MOSFET管都有一個飽和導通電壓,因此,輸入的最小電壓必須大於該飽和電壓與負載電壓之和,電路才能正確地工作。
開關調節器介紹
上述驅動技術不但受輸入電壓范圍的限制,而且效率低。在用於低功率的普通LED驅動時,由於電流只有幾個mA,因此損耗不明顯,當用作電流有幾百mA甚至更高的高亮LED的驅動時,功率電路的損耗就成了比較嚴重的問題。開關電源是目前能量變換中效率最高的,可以達到90%以上。Buek、Boost和 Buck-Boost等功率變換器都可以用於LED的驅動,只是為了滿足LED驅動,採用檢測輸出電流而不是檢測輸出電壓進行反饋控制。
下圖(a)為採用Buck變換器的LED驅動電路,與傳統的Buek變換器不同,開關管S移到電感L的後面,使得S源極接地,從而方便了S的驅動,LED 與L串聯,而續流二極體D與該串聯電路反並聯,該驅動電路不但簡單而且不需要輸出濾波電容,降低了成本。但是,Buck變換器是降壓變換器,不適用於輸入電壓低或者多個LED串聯的場合。

上圖(b)為採用Boost變換器的LED驅動電源,通過電感儲能將輸出電壓泵至比輸入電壓更高的期望值,實現在低輸入電壓下對LED的驅動。優點是這樣的驅動IC輸出可以並聯使用,有效的提高單顆LED功率。
上圖(c)為採用Buck—Boost變換器的LED驅動電路。與Buek電路相似,該電路S的源極可以直接接地,從而方便了S的驅動。Boost和 Buck-Boosl變換器雖然比Buck變換器多一個電容,但是,它們都可以提升輸出電壓的絕對值,因此,在輸入電壓低,並且需要驅動多個LED時應用較多。
PWM調光知識介紹
在手機及其他消費類電子產品中,白光LED越來越多地被使用作為顯示屏的背光源。近來,許多產品設計者希望白光LED的光亮度在不同的應用場合能夠作相應的變化。這就意味著,白光LED的驅動器應能夠支持LED光亮度的調節功能。目前調光技術主要有三種:PWM調光、模擬調光、以及數字調光。市場上很多驅動器都能夠支持其中的一種或多種調光技術。本文將介紹這三種調光技術的各自特點,產品設計者可以根據具體的要求選擇相應的技術。
PWM Dimming (脈寬調制) 調光方式——這是一種利用簡單的數字脈沖,反復開關白光LED驅動器的調光技術。應用者的系統只需要提供寬、窄不同的數字式脈沖,即可簡單地實現改變輸出電流,從而調節白光LED的亮度。PWM 調光的優點在於能夠提供高質量的白光,以及應用簡單,效率高!例如在手機的系統中,利用一個專用PWM介面可以簡單的產生任意佔空比的脈沖信號,該信號通過一個電阻,連接到驅動器的EN介面。多數廠商的驅動器都支持PWM調光。
但是,PWM 調光有其劣勢。主要反映在:PWM調光很容易使得白光LED的驅動電路產生人耳聽得見的雜訊(audible noise,或者microphonic noise)。這個雜訊是如何產生?通常白光LED驅動器都屬於開關電源器件(buck、boost 、charge pump等),其開關頻率都在1MHz左右,因此在驅動器的典型應用中是不會產生人耳聽得見的雜訊。但是當驅動器進行PWM調光的時候,如果PWM信號的頻率正好落在200Hz到20kHz之間,白光LED驅動器周圍的電感和輸出電容就會產生人耳聽得見的雜訊。所以設計時要避免使用20kHz以下低頻段。
我們都知道,一個低頻的開關信號作用於普通的繞線電感(wire winding coil),會使得電感中的線圈之間互相產生機械振動,該機械振動的頻率正好落在上述頻率,電感發出的噪音就能夠被人耳聽見。電感產生了一部分雜訊,另一部分來自輸出電容。現在越來越多的手機設計者採用陶瓷電容作為驅動器的輸出電容。陶瓷電容具有壓電特性,這就意味著:當一個低頻電壓紋波信號作用於輸出電容,電容就會發出吱吱的蜂鳴聲。當PWM信號為低時,白光LED驅動器停止工作,輸出電容通過白光LED和下端的電阻進行放電。因此在PWM調光時,輸出電容不可避免的產生很大的紋波。總之,為了避免PWM調光時可聽得見的雜訊,白光LED驅動器應該能夠提供超出人耳可聽見范圍的調光頻率!
相對於PWM調光,如果能夠改變RS的電阻值,同樣能夠改變流過白光LED的電流,從而變化LED的光亮度。我們稱這種技術為模擬調光。
模擬調光最大的優勢是它避免了由於調光時所產生的雜訊。在採用模擬調光的技術時,LED的正向導通壓降會隨著LED電流的減小而降低,使得白光LED的能耗也有所降低。但是區別於PWM調光技術,在模擬調光時白光LED驅動器始終處於工作模式,並且驅動器的電能轉換效率隨著輸出電流減小而急速下降。所以,採用模擬調光技術往往會增大整個系統的能耗。模擬調光技術還有個缺點在於發光質量。由於它直接改變白光LED的電流,使得白光LED的白光質量也發生了變化!
除了PWM調光,模擬調光,目前有些產商的驅動器支持數字調光。具備數字調光技術的白光LED驅動器會有相應的數字介面。該數字介面可以是SMB、I2C、或者是單線式數字介面。系統設計者只要根據具體的通信協議,給驅動器一串數字信號,就可以使得白光LED的光亮發生變化。

❼ LED路燈驅動電路

自己設計一下,下圖希望能對你有所幫助。。。

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