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實(shí)驗(yàn)與仿真 - 小功率LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案

2011年12月05日 15:12 本站整理 作者:秩名 用戶評(píng)論(0
C1 為降壓電容,電容降壓電路輸出電流主要與降壓電容容量和輸出電壓有關(guān),輸出電壓越高電流越小。理論上驅(qū)動(dòng)電路輸出電壓可以達(dá)100 V 以上,但考慮到高電壓下濾波電容C2 的體積較大,不易于電路安裝,本文設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路主要使用50 V和100 V 的濾波電容。雖然電容容值越大驅(qū)動(dòng)電路輸出電流越大,但降壓電容值太大會(huì)降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的安全特性與穩(wěn)定性,因此建議降壓電容的容值不要超過3.3 μF。下表1 給出了采用0.68~3.3 μF不同大小降壓電容,驅(qū)動(dòng)電路在不同電壓下提供的電流以及能夠驅(qū)動(dòng)的最多LED 數(shù)量。(此表中的數(shù)據(jù)為多次實(shí)驗(yàn)與仿真所得)。

  

C1 容值與輸出電流關(guān)系表

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  LED 采用交叉陣列方式連接,先將相同個(gè)數(shù)LED 并聯(lián)成組,再將各個(gè)組串聯(lián)。采用交叉陣列方式,對(duì)LED 燈珠一致性要求不高,并且不會(huì)因?yàn)槠渲幸活w燈珠損毀而導(dǎo)致整個(gè)LED 燈熄滅。由于目前LED 白光頻譜成分單一,柔和性較差,為了提高LED 燈整體發(fā)光柔和度,應(yīng)在白光LED 燈中適當(dāng)加入幾顆黃光LED 燈珠。

  3 仿真與實(shí)驗(yàn)分析

  3.1 驅(qū)動(dòng)電路的 Pspice 仿真

  為了驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)電路的可行性,采用pspice 電路仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真,圖3 為瞬態(tài)分析時(shí)輸出電壓與電流波形。驅(qū)動(dòng)電路中降壓電容C1 容量為1 μF,濾波電容C2 容量為1000 μF,串聯(lián)一顆2DHL060 恒流二極管(恒定電流60 mA),輸出驅(qū)動(dòng)28 顆0.06 W 白光LED(采用4*7 交叉連接方式)。

  從圖可以看出電路在100 ms 時(shí)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài) ,穩(wěn)定后其輸出電壓為25V 輸出電流恒定為60 mA?;掘?yàn)證了基于恒流二極管的小功率LED 驅(qū)動(dòng)電路的可行性。

  

驅(qū)動(dòng)電路Pspice 仿真結(jié)果

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  3.2 實(shí)驗(yàn)分析

  為了進(jìn)一步驗(yàn)證了基于恒流二極管的小功率LED 驅(qū)動(dòng)電路的可行性。制作了驅(qū)動(dòng)65 顆(5*15方式連接)0.06 W 白光LED 的驅(qū)動(dòng)源,其中降壓電容C1 為1.5 μF,濾波電容C2 為1000 μF,恒流二極管為兩顆2DHL040 并聯(lián),并利用萬用表對(duì)電流電壓進(jìn)行測(cè)量。實(shí)際測(cè)得輸入電壓在196~248 V范圍內(nèi)輸出電流恒定為80 mA,相當(dāng)于流過每個(gè)LED 電流為 16 mA。在219 V 輸入電壓條件下,整個(gè)電路消耗的功率為 7.1 W ,則驅(qū)動(dòng)源的功率因素為 0.47。圖5 為制作的小功率驅(qū)動(dòng)源實(shí)物圖。

  

驅(qū)動(dòng)源實(shí)物圖

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  4 總結(jié)

  本文設(shè)計(jì)的基于恒流二極管小功率LED驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、滿足LED 恒流驅(qū)動(dòng)的要求,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本驅(qū)動(dòng)電路可靠性很高。通過改變降壓電容可適合用作多種 LED 燈具電源。

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( 發(fā)表人:小蘭 )

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