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開關(guān)電源之長壽命的LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
來源:東莞市成良智能科技
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作者:666power
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發(fā)布時(shí)間: 1955天前
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本文主要以闡述延長電路使用壽命為主題，以開關(guān)電源與線性電源相互結(jié)合為基礎(chǔ)，揚(yáng)長避短充分利用各自的優(yōu)勢，因?yàn)殚_關(guān)電源具有高效率的能量變換的特點(diǎn)而線性電源具有無輸出紋波的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)方案充分利用其各自的優(yōu)勢來替代電解電容濾波，有效的解決了現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路存在壽命短的問題。這款LED驅(qū)動(dòng)電路無大容量電解電容，小型電容可以采用長壽命的薄膜電容等容性元件，使其具有壽命長、效率高、紋波電流小特點(diǎn)，并且具有較高的安全性和穩(wěn)定性。
本文主要以闡述延長電路使用壽命為主題，以開關(guān)電源與線性電源相互結(jié)合為基礎(chǔ)，揚(yáng)長避短充分利用各自的優(yōu)勢，因?yàn)殚_關(guān)電源具有高效率的能量變換的特點(diǎn)而線性電源具有無輸出紋波的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)方案充分利用其各自的優(yōu)勢來替代電解電容濾波，有效的解決了現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路存在壽命短的問題。這款LED驅(qū)動(dòng)電路無大容量電解電容，小型電容可以采用長壽命的薄膜電容等容性元件，使其具有壽命長、效率高、紋波電流小特點(diǎn)，并且具有較高的安全性和穩(wěn)定性。
LED（發(fā)光二極管）為新一代的綠色照明光源，具有節(jié)能、環(huán)保、高亮度、長壽命等諸多優(yōu)點(diǎn)。它不僅是照明光源的新寵，也與人們的生活戚戚相關(guān)。因此，研制長壽命的驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源，構(gòu)建高效率、低成本、高功率因數(shù)和是LED燈發(fā)光品質(zhì)和整體性能的關(guān)鍵，也是LED照明技術(shù)發(fā)展的需要。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有的白熾燈泡壽命比LED燈少約40倍。因?yàn)榘l(fā)光二級(jí)管不僅是直流電流驅(qū)動(dòng)器件，也是光電轉(zhuǎn)換器，有將光電轉(zhuǎn)換的功能。它的作用主要是通過流動(dòng)電流，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽云鋬?yōu)勢是比一般的光源的節(jié)能效率和工作壽命都要高。
但是，在LED開關(guān)電源的整流電路和濾波電路中一般需要使用大容量的電解電容。電解電容器的壽命一般為l05℃/2000h,就是說當(dāng)電容周圍溫度升高到105℃時(shí)其壽命只有84天，即使工作在溫度為85℃的環(huán)境中，使用壽命也僅為332天，所以電解電容是阻礙LED驅(qū)動(dòng)電路壽命的主要原因。
開關(guān)電源之電路拓?fù)洳捎梅醇な酵負(fù)潆娐贰⒗肞WM控制開關(guān)頻率，使其輸出恒定的電流和電壓，驅(qū)動(dòng)LED燈。主要包括：前級(jí)保護(hù)電路、EMI濾波電路、整流電路、RCD鉗位電路、同步整流電路、功率轉(zhuǎn)換電路、輸出濾波電路、反饋電路、控制電路等。為了使電路受電磁干擾較小，將EMI濾波電路接在前級(jí)保護(hù)電路后，通過它將電路中的高次諧波和電路中的浪涌濾除。
開關(guān)電源之在輸入整流部分上，分別由橋式整流電路及π型濾波電路構(gòu)成，因?yàn)槎O管具有單向?qū)ǖ奶匦?，所以橋式整?/span>電路可以將交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電，而后在π型濾波電路的作用下，輸出穩(wěn)定直流電壓。再由控制電路調(diào)節(jié)和控制使輸出達(dá)到設(shè)計(jì)值，最后經(jīng)過輸出濾波電路，使輸出波紋減小變成直流電，最后將直流電輸出給LED使用。
開關(guān)電源之LED驅(qū)動(dòng)電路的具體設(shè)計(jì)主要有以下具體的設(shè)計(jì)步驟：
輸入電路的設(shè)計(jì)： EMI濾波器的設(shè)計(jì) 整流橋二極管的選擇 整流橋二極管的選擇 變壓器的仿真
輸出電路的設(shè)計(jì)：輸出整流二極管的選擇輸出整流二極管D4的選擇標(biāo)準(zhǔn) 輸出電容的選擇 穩(wěn)壓管的選擇有源紋波補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)：有源紋波補(bǔ)償理論 有源紋波補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)與仿真。
在開關(guān)電源之LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中，影響驅(qū)動(dòng)電路整體壽命的主要因素是儲(chǔ)能電容，所以本設(shè)計(jì)采用線性開關(guān)電源抑制輸出波紋，達(dá)到減小儲(chǔ)能電容的電容量的目的，因此可以在不增加輸出波紋的情況下采用壽命長的薄膜電容取代電解電容，從而提高LED驅(qū)動(dòng)電路的整體壽命