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LED驱动恒流电源的设计方案

2013-01-30 10:35
雷本祖
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  随着高功率LED的出现,LED的使用寿命及电源转换效率成为设计LED照明系统时的主要考虑因素,基于飞兆半导体FAN100设计出高效率、高稳定性的LED照明系统,首先给出了硬件电路,接着分析了电路的性能,最后进行实验仿真。从仿真结果可以看出本系统在温度波动比较大的范围内比较稳定。

  所有发光二极管无论其灯光颜色、尺寸大小或功率有甚不同,只要驱动的电流恒定不变,它们都能充分发挥其性能。发光二极管生产商都会列明产品的规格,例如,数据表上会列出产品在指定正向电流(IF)而非正向电压(VF)驱动下的流明、光束波形及颜色。发光二极管的亮度随电流的大小而不同,且制造出来的发光二极管,其电压与电流曲线稍有差异,因而LED照明的亮度常随电源电压的变动而无法稳定。为维持亮度稳定一致,需要发光二极管恒流驱动器来实现。恒流驱动器可以使得发光二极管工作在固定电流模式,因而亮度稳定性高。恒流驱动器也让发光二极管长期工作在一定电流下,使其维持较长寿命。发光二极管照明优点是节能、安全,但由于恒定电流工作考虑,能耗亦相对增加,因此照明系统设计以低能耗为目标。前面提到恒流驱动器的压降在2 V以内,即是考虑低能耗的设计,若系统的电源端电压与串接发光二极管压降超过2 V以上,则需考虑以电压转换器来达到低能耗目标,但仍维持恒定电流工作模式。低能耗的电压转换器是以开关式方式工作,依据反馈电路控制开关周期,达到稳定输出电压。但为了维持发光二极管恒定电流工作状态,反馈电路是以输出电流来控制转换器开关周期。

  目前市场上电源输入系统为两类:一类前端为AC电源输入系统加上后端的电流控制模块,此类产品包括冷冻柜灯条、室内灯具、路灯、台灯、MRl6、ARlll等。另一类为交流电源直接输入系统整合AC/DC转换器和恒定电流线路,此类产品包括E27和GUl0等灯泡型LED灯、PAR灯、T5和T8LED灯管。

硬件电路

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