LED恒壓穩(wěn)壓器的改進(jìn)設(shè)計(jì)

對于LED驅(qū)動來說，恒流法要優(yōu)于恒壓法。在本文提出的電路中，常用于LED的恒壓穩(wěn)壓器被換成一個(gè)恒流源。另外，一個(gè)起動限流器用于抑制大的浪涌電流，而電壓斬波器則可以用于寬達(dá)96VRMS~260VRMS的交流輸入電壓范圍。

圖1和圖2中的電路都有著相同的無電感斬波器，以及有爭議的功率效率問題。為提高功率效率，應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：斬波器電阻的熱耗應(yīng)盡量?。?斬波器應(yīng)在適當(dāng)?shù)?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/閾值電壓/" target="_blank">閾值電壓VTH時(shí)做切換。另外，VTH應(yīng)盡量接近于LED串的工作電壓。這種方法盡可能地減少了恒流穩(wěn)壓器（CCR）的功耗，同時(shí)能維持一個(gè)恒定的LED電流。

圖3電路是遵循以上原則的一個(gè)實(shí)例，功率效率約為85%.穩(wěn)壓器IC1和R5構(gòu)成一個(gè)20mA的CCR.LED串中包含足夠數(shù)量的LED,在20mA時(shí)需要120 V .R6上的電壓提供了一種間接測量LED電流的方法。

VTH是全波整流器橋的輸出電壓，經(jīng)R1到R3的分壓，超過D5的68V偏壓，使Q 1導(dǎo)通，Q 2關(guān)斷。Q 2導(dǎo)通時(shí)， C 1快速充電到VTH, 然后通過LED串緩慢放電，直到交流線的下一個(gè)半周期。

在C1放電結(jié)束時(shí)，VTH不得低于維持LED工作所需要的120V電壓，也不能超過最低交流電平VRMS的1.414倍。當(dāng)LED需要120V電壓時(shí)，還要加上IC1所需要的3V輸入-輸出壓差，再加上R5的1.25V電壓，于是最低C1電壓將是124.25V.為簡化起見，本圖取整到125V.

如圖4所示，在一個(gè)10 ms的50 Hz半周期內(nèi)，C 1放電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于充電時(shí)間。在此期間，C 1兩端的峰峰值大約為20 mA×10 ms / 22 μF =9.09 V .于是，UC1-MAX= 125 V +9.09 V=134 .09 V.簡單起見該值取整為135 V.這個(gè)值就是VTH,任何大于該值的電壓都會使Q 1導(dǎo)通，而由Q2斬?cái)唷?/p>

當(dāng)Q 1 導(dǎo)通時(shí)，圖3 中R 4 在260VRMS輸入時(shí)的功耗小于20mW,而R 1- R 2- R 3- D 5分壓器功耗小于100mW.與LED的2.4W功耗相比，這個(gè)結(jié)果幾乎可忽略不計(jì)。這些電阻值較大，因此功耗也低。R3用于精確調(diào)節(jié)VTH,以配合LED串上的實(shí)際壓降。

電路中有一個(gè)起動限流器，用于限制通過C1和Q2的浪涌電流，浪涌電流的出現(xiàn)是在剛達(dá)到VTH前的周期，正好加上了交流電時(shí)。限流電阻會降低每個(gè)周期的效率，而R9只將上電浪涌限制在1.35A,直至C2充電到足以導(dǎo)通Q3時(shí)為止。

當(dāng)交流輸入增加時(shí)，斬波器的功耗略有上升，而功率效率則稍有下降，如表1所示。

這個(gè)改進(jìn)的電路可以工作在96 V ~260 Vac （ 50 Hz ） .對較大的LED電流，建議提高C1的容量，降低電阻R5阻值。如果LED工作電壓不同，則應(yīng)重新計(jì)算一些參數(shù)，計(jì)算方法同上。LED工作電壓越低，交流輸入電壓也可以越低。本設(shè)計(jì)實(shí)例亦可適用于60Hz交流電。

1. 采用大電流通孔電阻，或幾只串聯(lián)的表面安裝電阻，要能承受的電壓至少為400V.考慮短路時(shí)的安全問題，建議使用一根熔絲。

2. 新手實(shí)驗(yàn)的安全警告：本電路中有可致死電壓，測試與使用期間要特別小心?？赡艿脑挘靡粋€(gè)隔離變壓器，使電路的交流輸入懸浮于大地，不要對示波器機(jī)殼懸浮。示波器地沒有隔離，因此不能與電路相連接。

3. 在加有交流電壓時(shí)不要按下按鍵。為保證維護(hù)時(shí)的安全，按鍵使C1通過R10到D8完全放電。
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2022-11-11 07:08:28

工業(yè)傳感器供電采用線性穩(wěn)壓器還是開關(guān)穩(wěn)壓器？

現(xiàn)場總線連接的現(xiàn)代工業(yè)傳感器必須以更快和更精確的速率來檢測信號，并將該信息作為與傳統(tǒng)模擬信號相對的數(shù)字信號輸出。這一功能要求傳感器使用功率更大的處理器。此外，由于工廠中此類傳感器的數(shù)量更多，因此形狀因數(shù)變小。功率的增大以及形狀因數(shù)的變小迫使工廠擯棄成熟的線性穩(wěn)壓器方案，轉(zhuǎn)而采用開關(guān)穩(wěn)壓器方案。

2019-08-07 08:03:02

帶有接地層的開關(guān)穩(wěn)壓器怎么使用？

你平時(shí)是如何使用帶有模擬接地層(AGND)和功率接地層(PGND)的開關(guān)穩(wěn)壓器的？如果習(xí)慣于處理數(shù)字接地層和模擬接地層，在涉及功率GND時(shí)，你有木有手足無措的感覺呢？

2019-08-09 08:22:42

開關(guān)穩(wěn)壓器與線性穩(wěn)壓器分析

　　一、線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的不同概念　　1.什么是線性穩(wěn)壓器？　　線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或 FET,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指

2018-09-29 17:14:42

開關(guān)穩(wěn)壓器中的電流模式穩(wěn)壓器解析

設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)避。例如，一種補(bǔ)救方法是采用低端電流檢測，在關(guān)斷期間，而非在導(dǎo)通期間測量電感電流。結(jié)語總而言之，在大部分應(yīng)用中，電流模式開關(guān)穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)要大于其缺點(diǎn)。而且，可以通過各種電路創(chuàng)新和改進(jìn)來規(guī)避其缺點(diǎn)。所以如今，大部分開關(guān)穩(wěn)壓器IC都使用電流模式控制。

2022-10-04 15:26:49

開關(guān)穩(wěn)壓器開關(guān)頻率需要考慮哪些因素？

開關(guān)穩(wěn)壓器開關(guān)頻率的考慮點(diǎn)

2021-02-25 06:58:44

開關(guān)穩(wěn)壓器有哪些噪聲

本文將介紹開關(guān)穩(wěn)壓器的幾種不同類型的固有噪聲：開關(guān)紋波、寬帶噪聲和高頻尖峰。本文還將討論和分析與輸入噪聲抑制相關(guān)的開關(guān)穩(wěn)壓器PSRR。設(shè)計(jì)低噪聲開關(guān)穩(wěn)壓器時(shí)，為了消除LDO后置穩(wěn)壓器以提高功率轉(zhuǎn)換器效率、減小解決方案尺寸并降低設(shè)計(jì)成本，全面了解開關(guān)穩(wěn)壓器噪聲非常重要。

2021-01-28 07:26:49

開關(guān)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)

要理解開關(guān)穩(wěn)壓器的特性并進(jìn)行評估，掌握開關(guān)穩(wěn)壓器相關(guān)基本知識非常重要。在這里，先重溫一下開關(guān)的種類、降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理、同步式和異步式兩個(gè)主要控制方式的的區(qū)別、可提高效率的自舉原理、輸出穩(wěn)定化即

2018-11-30 14:15:51

開關(guān)穩(wěn)壓器的相關(guān)資料分享

　　開關(guān)穩(wěn)壓器是穩(wěn)壓器的一種，它使用輸出級，重復(fù)切換“開”和“關(guān)”狀態(tài)，與能量存貯元件（電容器和感應(yīng)器）一起產(chǎn)生輸出電壓。它的穩(wěn)壓是根據(jù)輸出電壓的回饋來調(diào)整切換。在固定頻率的穩(wěn)壓器中，通過調(diào)整開關(guān)

2021-11-15 07:17:35

開關(guān)穩(wěn)壓器的資料分享

描述開關(guān)穩(wěn)壓器在開關(guān)模式下工作的集成固定/可調(diào)穩(wěn)壓器 (ADJ) 分別為“降壓”(LM2575 / LM2576) 和“升壓”(LM2577) 類型。該系列穩(wěn)壓器還以其非常好的效率（超過 80

2022-07-21 06:22:20

怎么使用帶有AGND與PGND的開關(guān)穩(wěn)壓器？

問題如何使用帶有模擬接地層 (AGND) 和功率接地層 (PGND) 的開關(guān)穩(wěn)壓器？這是許多開發(fā)人員在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)會問的一個(gè)問題。一些開發(fā)人員已習(xí)慣于處理數(shù)字接地層和模擬接地層；然而，涉及到功率GND時(shí)，他們的經(jīng)驗(yàn)往往會失效。設(shè)計(jì)師通常會直接復(fù)制所選開關(guān)穩(wěn)壓器的電路板布局，不再思考這個(gè)問題。

2019-08-07 07:36:36