摘 要: 介紹了LED日光燈驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了實(shí)用的電容降壓式LED日光燈驅(qū)動(dòng)電路,著重分析了關(guān)鍵元件參數(shù)的選擇原則。采用PSp ice仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了可行性驗(yàn)證,并在此基礎(chǔ)上制作了實(shí)物電路,用作12W T8標(biāo)準(zhǔn)LED日光燈電源。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該電路穩(wěn)定可靠,成本低,適用于多種小功率LED驅(qū)動(dòng)。
0 引 言
自19世紀(jì)60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明第一個(gè)可見(jiàn)紅光LED 以來(lái),隨著半導(dǎo)體及LED封裝等技術(shù)的突破,單晶片紅、綠、藍(lán)、白光LED的功率等級(jí)和亮度不斷得到提高。目前,大功率白光LED 已經(jīng)達(dá)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(lǐng)域有著巨大的市場(chǎng)潛力。雖然LED應(yīng)用層面不斷擴(kuò)大,壽命及光效高于傳統(tǒng)照明,但成本相對(duì)較高,LED光源成本比重在總成本中高達(dá)50 %~90 %,在照明光源技術(shù)上還有待改進(jìn),且大功率LED散熱和光效問(wèn)題凸顯,這限制了LED在照明領(lǐng)域中的進(jìn)一步應(yīng)用。
目前小功率LED在使用時(shí)會(huì)對(duì)LED進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián),而使用過(guò)程中只要有一個(gè)LED 短路或開(kāi)路,都將導(dǎo)致小片或整條LED熄滅,影響照明效果,因此研究簡(jiǎn)單、廉價(jià)的驅(qū)動(dòng)電路具有重要的意義。根據(jù)目前LED日光燈應(yīng)用現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單、可靠的12W標(biāo)準(zhǔn)T8 LED日光燈驅(qū)動(dòng)電路。
1 日光燈電路設(shè)計(jì)
1. 1 LED日光燈驅(qū)動(dòng)
目前小功率照明產(chǎn)品中,廣泛使用兩種驅(qū)動(dòng)電路形式:恒流驅(qū)動(dòng)和穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)。前者電路輸出的電流是恒定的,輸出電壓隨負(fù)載的變化而變化,且恒流驅(qū)動(dòng)通常使用恒流IC,使用時(shí)對(duì)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(fù)載(LED)數(shù)量的增減而變化。實(shí)驗(yàn)證實(shí),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(guò)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(chǎng)。
1. 2 LED日光燈電路設(shè)計(jì)
LED日光燈驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖1所示。
圖1 LED日光燈驅(qū)動(dòng)電路
該電路共驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)方式。
其中, C1、C4 為并聯(lián)的兩個(gè)相同的電容,起降壓及限流作用; 4個(gè)1N4007組成的整流橋對(duì)輸入交流電壓進(jìn)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(duì)電路進(jìn)行保護(hù), R3 為限流電阻。