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。
人說LED電源是個特殊的電源,跟普通電源有很大的不同,所以做LED電源要找專業的LED電源工程師。這種說法給LED電源蒙上了一層神秘的面紗,但作為做電源的專業人士,都知道LED電源其實沒什么特別,其特點就是需要恒流限壓,況且長期工作在滿載情況下,所以對效率的要求比較高,有些電源由于結構尺寸的限制,對高度也有要求。
下面我就試著就目前中小功率的LED照明電源,談談次級恒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。
毫不夸張的說,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的特性需要恒流驅動,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的幾種恒流方式。
1、 單個TL431恒流電路
如上圖,即是利用單個TL431恒流的示意圖。
原理:
此電路非常簡單,利用了431的2.495V的基準來做恒流,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。
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。
怎樣改進缺陷,接下來繼續貼出改進型電路。
這個電路的恒流點計算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13)。
取樣電阻R12,R13的功率為PR=2.495*2.495/R13),對于小功率電源來說,這個功率的損耗相當可觀,所以不建議采用此電路做電流大于200mA的產品。
2、單個TL431恒流改進型電路
如上圖,即是利用單個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。
(網友 chunrol補充)這個電路的優點和缺點:
優點:當LED的數量是一定不變時,樓主說的優點就成立了。
缺點:當LED的數量有一個范圍的時候,缺點就出現了。輸出電流每增加或減少LED都會有所不同。
(心中有冰 補充)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%。
3、兩個TL431恒流電路
U4與U3的參考位置一致,當LED正常工作時,U3 PIN1、U4 PIN1、U4 PIN2都是2.5V,但由于ZD2設計在OVP點,所以不導通,有電壓沒電流。
當LED開路成為空載,因U3 PIN1低于2.5V,所以U3 PIN2 OPEN, 初級IC將馬力全開,呈OVP方式開高壓輸出,但因為此時U4 PIN1、PIN 2電壓也低于2.5V,導致ZD2導通,可拉住OVP現象,但是全部電流與功率將往ZD2-R17-U4,再則U4也Open,所以往R18下來,頂上了U3 PIN1,又形成了恒壓模式。
4、3個TL431恒流電路
其實這個電路是在23樓的電路基礎上增加了一個恒壓電路而已。