分析LED電源次級恆流的經典電路

本文就對LED照明電源當中次級恆流的一些常見方法進行了總結。LED驅動電源將直接決定LED燈的可靠性與壽命,作為電源工程師,我們知道LED的特性需要恆流驅動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發光。

首先我們先來談談比較流行的TL431的幾種恆流方式。

單個TL431恆流電路

 


如上圖,即是利用單個TL431恆流的示意圖。這種電路的原理非常簡單,主要利用了431的2.495V的基準來做恆流,並且同樣限制了LED上面的壓降,但優點與缺點同樣明顯。

  • 優點:
    電路簡單,元器件少,成本低,因為TL431的基準電壓精度高,R12,T13只要采高精度電阻,恆流精度比較高。
     
  • 缺點:
    由於TL431是2.5V基準,故恆流取樣電路的損耗極大,不適合做輸出電流過大的電源。而此電路的致命缺陷是不能空載,故不適合做外置式的LED電源,所以下面我們對線路的一些缺陷進行了改進。

單個TL431恆流改進型電路

 

如上圖,即是利用單個TL431恆流的改進型示意圖

  • 原理:
    此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準來做恆流,跟上面的電路不同點在於減少了電流取樣電路的電壓,只要合計設計R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的壓降.
     
  • 優點:
    電路簡單,元器件少,成本低,跟上面電路相比,顯著降低了取樣電阻的功耗,恆流精度很高,克服了上面的電路不能空載的致命缺陷,當有個別LED擊穿時,可以自動調整輸出電壓.
     
  • 缺點:
    當輸出空載時,輸出電壓會有上升,上升幅度由電流取樣電路電阻與R12,R13的比值決定。


其實這個電路的真正缺點是:當單個LED的壓降一致性不高時,恆流點也會相應發生變化。

比如最常見的12串的LED燈,最低壓降為35.5V左右,最高回到37.4V左右(個人的經驗,當然不同廠家的情況會不一樣),那麼恆流精度就會相差到5%-8%。

兩個TL431恆流電路
 

 

 

從圖中我們可以看到,左邊ZENER可透過Photo限制達恆壓效果,但不是保護Shutdown而是一直卡著右邊ZENER。很難灌350mA到Currentsensor。

這個電路還有個最大特點是:在某個範圍內可以精確的恆壓恆流。

3個TL431恆流電路

 

 

其實這個電路是在原本電路基礎上增加了一個恆壓電路而已。


三極管恆流方案

 


此圖原理是通過改變三極管的IB電流來控制LED中的電流,同樣存在損耗大的缺點。

LM358恆流電路

 

此電路的優點是電路相對比較簡單,恆流精度極高,不受溫度影響,成本較低,是目前大部分廠家使用的經典電路,你把它看成一個反向比例運算放大器就明白妙處了。

其實LED電源的次級恆流的變化是比較多的,在這裡為大家列舉的電路也許並不完全,只是挑選了一些比較經典的電路來進行分析。


來源:電源網

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