LED燈電源設(shè)計的偉大構(gòu)想之一
摘要: 從2010年11月份第一次為用戶做了幾百臺阻容降壓的LED燈以來,。觀察了幾個月,,使用效果還可以。決心進入LED行業(yè),,認(rèn)真的做個好的LED電源,。畢竟以前我沒有做過開關(guān)電源的設(shè)計,,許多因素難免欠考慮。在這立貼說明自己的設(shè)計想法,,給同行參考以便提意見,。我將從輸入輸出這2頭開始LED燈電源設(shè)計的探索之旅。
Abstract:
Key words :
從2010年11月份第一次為用戶做了幾百臺阻容降壓的LED燈以來,。觀察了幾個月,,使用效果還可以。決心進入LED行業(yè),,認(rèn)真的做個好的LED電源,。畢竟以前我沒有做過開關(guān)電源的設(shè)計,許多因素難免欠考慮,。在這立貼說明自己的設(shè)計想法,,給同行參考以便提意見。我將從輸入輸出這2頭開始LED燈電源設(shè)計的探索之旅,。
1,、如果產(chǎn)品沒有接地或接地不良,那么跨接在L,、N 之間的電容CY1,、CY2 就會承受L、N 之間的220V 的電壓,,在CY1 和CY2 的連接點(接地點)上就會有110V 的電位,。漏電是由于產(chǎn)品在使用的時候沒有接地導(dǎo)致的。這種漏電對于絕大部分人來說是不會構(gòu)成安全危害的,但某些對電流較敏感的人會有較強反應(yīng),。
接地阻抗測試為測試產(chǎn)品的接地點,,對產(chǎn)品的外殼或金屬部份,施以一個恒流(一般電流在10-40A 之間) 電源來測試兩點間的阻抗大小,,一般產(chǎn)品規(guī)定量測25A,,阻抗不得大于0.1Ω 而CSA要求量測40A,以此測試,,可檢測出接地點螺絲未鎖緊,、接地線徑太小、 接地線斷路等問題,。
X Y 電容都是需要用安規(guī)電容,。而X 電容一般是薄膜電容MKP 之類,方型外觀,;多數(shù)Y 電容是陶瓷電容耐壓1KV以上,。x 電容是跨接在電力線兩線(L-N)之間的電容;Y 電容是分別跨接在電力線兩線和地之間(L-E,,N-E)的電容,,一般是成對出現(xiàn)?;诼╇娏鞯南拗?,Y 電容值不能太大,一般X 電容是uF 級,,Y 電容是nF 級,。X 電容抑制差模干擾,Y 電容抑制共模干擾,。
安規(guī)電容安全等級
X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ
X2 ≤2.5kV Ⅱ
X3 ≤1.2kV ——
安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍
Y1 雙重絕緣或加強絕緣 ≥ 250V
Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V
Y4 基本絕緣或附加絕緣 <150V
Y 電容的電容量必須受到限制,,從而達到控制在額定頻率及額定電壓作用下,流過它的漏電流的大小和對系統(tǒng)EMC 性能影響的目的,。GJB151 規(guī)定Y 電容的容量應(yīng)不大于0.1uF,。Y 電容除符合相應(yīng)的電網(wǎng)電壓耐壓外,還要求這種電容器在電氣和機械性能方面有足夠的安全余量,,避免在極端惡劣環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象,,Y 電容的耐壓性能對保護人身安全具有重要意義。
個人觀點:不用接地端子,,電源與燈具做好絕緣,!
2、防雷用MOV:14K431,、430V,、連續(xù)275VAC、350VDC 155J(10/1000us) ,、110 J(2ms) ,、710V,6000A(8/20us),。
LC濾波用貼片器件,,不要用大體積電感。橋堆MB6S的正向壓降0.8A時有2×1V,?那MB6S的損耗有點大了(1.6W),。誰有0805的0.3V正向壓降的二極管或橋堆?
3,、這幾天在學(xué)習(xí)仿真軟件,,網(wǎng)上只能下載了multisim10.1。經(jīng)常出錯死掉,,它的元件庫中的LED我修改為3.1V/350mA,,不知能模擬實際的LED伏安特性嗎?
5,、單片機電路功耗3.6V/6mA,,直接從橋堆后取電損耗太大;所以從LED燈串后取電,。不過輸入AC電壓只能分級了:190VAC—250VAC, 80VAC---150VAC,。單片機電源最大損耗
6mA×60VAC=360mW。單片機電路總功耗=360mW + 3.6V×6mA +
電壓采集電路損耗250V~2/1000=63mW + 30Mo*1A~2=30 mW = 475Mw,。6mA包括單片機,,紅外接收頭,3線串行聯(lián)網(wǎng)接口,,熱電阻溫度,,光敏電阻,I/O等電路的電流,。
Vadc, Iadc為單片機內(nèi)16位ADC的電壓,,電流單極性采集輸入。
Tled,THJ為LED燈板溫度與環(huán)境溫度熱敏電阻采集輸入,。單片機有內(nèi)部測溫二極管,。
VDR,IRD為光敏電阻,紅外遙控頭采集輸入,。
HZ過零檢測,,不一定需要。
VDD到3.6V間有穩(wěn)壓電路。
I/O單片機到LED驅(qū)動電路的控制線4―――6根,。
RXD,AND,TXD三線光隔串行聯(lián)網(wǎng)HE1接口,,可串接上百個HE1設(shè)備,再通過HE1-TCP/IP轉(zhuǎn)換器上網(wǎng),。
6,、LED驅(qū)動電路方案1)。輸入交流經(jīng)PFC電路后成為直流,,再經(jīng)由單片機控制的多路可變恒流源,。PFC電路為提高效率無需穩(wěn)壓,當(dāng)輸入交流為190VAC時直流=190×1.4=276VDC,,用單片機控制的第一路可變恒流源,;接272.8V/3.1V(330mA)=88個LED的燈串,即使直流電壓掉到250VDC(179VAC),,只是燈串的電流變?yōu)?br />
260 mA (88×2.85V),。即使直流電壓升為280V,只是燈串的電流變?yōu)?60 mA (88×3.18V),。所以輸入交流為200VAC時用第一路可變恒流源,;接88個LED的燈串。輸入交流為220VAC時用第二路可變恒流源,;接98個LED的燈串,。輸入交流為240VAC時用第三路可變恒流源;接108個LED的燈串,。輸入交流為260VAC時用第四路可變恒流源,;接118個LED的燈串。這樣MOS管的功耗接近0,,即使誤差在308VDC(220VAC)有5V的壓降*1A也就5W,,而總功率為308W,效率也有303/308=98.4%。用單片機檢測輸入直流電壓來控制可變恒流源是容易做到效率99%的,!誰有1W LED的燈串,?做實驗。
7,、LED驅(qū)動電路方案2),。不用PFC電路,不用電解電容,,用單片機檢測輸入交流電壓來控制可變恒流源,。但為提高功率因數(shù)路數(shù)要用多點。功率也相對方案1變小了,。
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