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電源工程師必備:LED電源次級恒流經典電路大放送

發布時間:2015-03-19 責任編輯:xueqi

【導讀】可以說,LED驅動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命。而LED的特性需要恒流驅動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發光。本文針對LED照明電源的次級恒流的一些常見方法進行了總結,希望能夠幫助初學者進步。
  
首先我們先來談談比較流行的TL431($0.0625)的幾種恒流方式。
  
單個TL431恒流電路
  
圖1:利用單個TL431恒流的示意圖
 
這種電路的原理非常簡單,主要利用了431的2.495V的基準來做恒流,并且同樣限制了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只要采高精度電阻,恒流精度比較高。
  
缺點:由于TL431是2.5V基準,故恒流取樣電路的損耗極大,不適合做輸出電流過大的電源。而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,所以下面我們對線路的一些缺陷進行了改進。
  
單個TL431恒流改進型電路
  
圖2:利用單個TL431恒流的改進型示意圖
  
原理:此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準來做恒流,跟上面的電路不同點在于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,恒流精度很高,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。其實這個電路的真正缺點是:當單個LED的壓降一致性不高時,恒流點也會相應發生變化。比如最常見的12串的LED燈,最低壓降為35.5V左右,最高回到37.4V左右(個人的經驗,當然不同廠家的情況會不一樣),那么恒流精度就會相差到5%-8%。
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兩個TL431恒流電路
  
 
從圖中我們可以看到,左邊ZENER可透過Photo限制達恒壓效果,但不是保護Shutdown而是一直卡著右邊ZENER.很難灌350mA到Currentsensor。這個電路還有個最大特點是:在某個范圍內可以精確的恒壓恒流。
 
3個TL431恒流電路
 
其實這個電路是在原本電路基礎上增加了一個恒壓電路而已。
 
 
三極管恒流方案
  
  
此圖原理是通過改變三極管的IB電流來控制LED中的電流,同樣存在損耗大的缺點。
  
LM358($0.0737)恒流電路
  
  
此電路的優點是電路相對比較簡單,恒流精度極高,不受溫度影響,成本較低,是目前大部分廠家使用的經典電路,你把它看成一個反向比例運算放大器就明白妙處了。其實LED電源的次級恒流的變化是比較多的,在這里我們為大家列舉的電路也許并不完全,只是挑選了一些比較經典的電路來進行分析,所以可能會有一些紕漏,歡迎大家及時進行補充。
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