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適于智能家居照明低成本LED驅(qū)動電源方案

2017-06-28
關(guān)鍵詞: LED照明

  大功率LED比日光燈具有更高的發(fā)光效率和使用壽命。人們應(yīng)根據(jù)實際使用方式另外加裝散熱器,。目前,,國產(chǎn)3W發(fā)白光的LED零售價為15元,但由于3W大功率LED質(zhì)量還不夠可靠,,暫不宜使用,。5W大功率LED只有進口貨,每只售價高達60元,,僅適用于特殊要求的燈光工程之中,,最適合人們家里作照明用的就是國產(chǎn)1W發(fā)光二極管。

  鑒于大功率發(fā)光二極管工作電壓僅為3V,,通過全橋整流將220V交流電變成直流電,,在全橋上的電壓降約為1.8V,只驅(qū)動 一只發(fā)光二極管工作的電能 利用效率僅為60%.必須把3只以上發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,,才能使總的電能利用效率超過80%.

  根據(jù)3基色合成白光原理,,將紅、綠,、藍3只1W大功率發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,,就可以獲得相當于3W發(fā)白光的LED所達到的亮度 ,。同時還可以組合出6種彩色光線,滿足人們對變換彩光的喜好,。為了避免電能浪費,,使用市電做LED驅(qū)動電源 應(yīng)采用電容器做降壓限流元件 。

  用洗衣機電機所配的常規(guī)4.7μ/AC400V電容器做降壓限流元件可提供325mA工作電流,,正好與1W大功率LED額定工作電流相同,。購買紅、綠,、藍3只1W大功率LED共需20元,,比購買1只3W 發(fā)白光的LED貴5元。但3W大功率LED的工作電流是1W大功率LDE的3倍,,需要使用容量為14μ的電容器做降壓限流元件,,而購買1只 14μ/AC400V電容器比購買1只4.7μ/400V電容器又要高出5元,綜合成本并不合算,。

  1W大功率LED的實用驅(qū)動電源見附圖,,其中:C3電容的主要作用是在剛接通220V市電時防止可能產(chǎn)出的瞬間大電流通過LED使其受到損壞,VS1可控硅則是防止負載開路時在C3兩端產(chǎn)生高壓使其嚴重發(fā)熱爆炸,。VDS1觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓為30V~40V,,正常狀況下C3兩端電壓不超過10V,VDS1一直截止,,VS1也截止,。只有在負載電路斷掉或LED內(nèi)部開路情況下,C3兩端電壓剛升到30V~40V時VS1才即刻導(dǎo)通并維持導(dǎo)通狀態(tài),。排除故障重新接通電源,,VS1即自動恢復(fù)截止狀態(tài)。

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  如果只要求3只大功率LED一起發(fā)光,,電源驅(qū)動電路中的VT1~VT9和R3~R9可全部不用。該部分電路專門為控制紅,、綠,、藍3只LDE的發(fā)光狀態(tài)而設(shè)計,A,、B,、C三端懸空或接到直流負端相對中點上,VT1,、VT4,、VT7~VT9截止,VT2,、 VT3,、VT5,、VT6導(dǎo)通,LED2和LED3分別被VT2和VT3短路,,只有LED1工作發(fā)光,。

  單獨將B端接到直流正端,將使VT8導(dǎo)通,,VT5和VT2隨之截止,,LED2工作發(fā)光。單獨將C端接到直流正端,,將使VT9導(dǎo)通,,VT6和VT3隨之截止,LED3工作發(fā)光,。與此同時,,B端或C端接到直流正端,都可使VT4導(dǎo)通,、VT1隨之導(dǎo)通,,LED1被VT1短路不工作。但將A端接到直流正端,,將使VT7導(dǎo)通,,強制讓BG4截止,VT1隨之截止,,LED1工作發(fā)光,。這樣,無論A,、B,、C三端處于何種狀態(tài),總有至少一只發(fā)光管工作,。而通過對加在A,、B、C三端上的電平控制,,就可以使3只發(fā)光按照需要的組合進行發(fā)光,。

  A、B,、C三端上的電平可以采用普通開關(guān) 進行控制,,也可以使用3只D觸發(fā)器和一只按鍵來實現(xiàn)循環(huán)變換。當然還可以把6只LED串聯(lián)起來工作,,用專門的彩燈控制IC來實現(xiàn)動態(tài)變化,。


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