【儀器儀表商情網(wǎng) 技術(shù)分析】這個(gè)電路雖然簡(jiǎn)單,但是應(yīng)用非常廣泛,在國(guó)內(nèi)9W以下的LED驅(qū)動(dòng)電源中,幾乎都是它的天下,而目前沒(méi)見(jiàn)到理想而詳細(xì)的原理分析,大家在詳細(xì)了解它的工作原理后,將會(huì)給這種電源的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)便利,也可以改善已有的設(shè)計(jì)電源。
首先給出的是阻容式LED驅(qū)動(dòng)電源原理圖:
圖1. 阻容式LED驅(qū)動(dòng)電源原理圖
一、元件解說(shuō)1.L和N線是連接市電的輸入,可以根據(jù)各國(guó)自己特定的電網(wǎng)電壓和頻率來(lái)設(shè)計(jì)元器件的參數(shù),一般說(shuō)來(lái),每種電源不能在各種市電上通用的,只能根據(jù)特定的電網(wǎng)電壓和頻率使用;
2.C1是降壓電容,如果電網(wǎng)電壓直接加在LED上,由于LED是電壓型的負(fù)載,當(dāng)電網(wǎng)的電壓大于LED電壓的時(shí)候,從理論上說(shuō),LED的電流會(huì)無(wú)限增長(zhǎng),LED在瞬間將遭到燒毀,所以需要一個(gè)電容通過(guò)充放電來(lái)抵消輸入電壓的增長(zhǎng),使電網(wǎng)加在LED上的電壓不會(huì)太大,從而使得通過(guò)LED的電流在允許的范圍內(nèi),從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),電容也有鎮(zhèn)流的作用,它可以防止通過(guò)LED上的電流過(guò)大;
3.R1是阻值很大的電阻,在電路工作的時(shí)候,基本不起作用,耗電也很少,只是在斷開(kāi)市電時(shí)候,給電容C1放電用的;
4.D1-D4這4個(gè)二極管大家都知道做全波整流用,這里就不多說(shuō)了;
5.C2是把市電經(jīng)過(guò)整流后變成的脈動(dòng)直流電進(jìn)行濾波,變成較為平滑的直流電,給LED供電,減小LED燈電流的紋波;
6.D5即是LED光源,提供發(fā)光照明用。
二、電路工作原理
圖2.市電電壓(粉紅色)和通過(guò)電容C1(黃色)電流的波形當(dāng)市電加到L,N兩端的時(shí)候,上電的瞬時(shí)之間,C1上無(wú)電荷,可以看作是短路的,市電就通過(guò)D1-D4橋式整流和C2的濾波后,給LED供電,LED開(kāi)始發(fā)光,隨著時(shí)間的推移,C1上的電荷逐漸增加,同時(shí)C1上兩段的電壓也逐漸增加,這個(gè)電壓對(duì)LED來(lái)說(shuō),有抵消電網(wǎng)點(diǎn)壓的作用,同時(shí)也會(huì)限制電流的進(jìn)一步增加,因此這個(gè)電容也有鎮(zhèn)流的作用,當(dāng)隨著電網(wǎng)的電壓逐漸上升,電容C1上的電壓完全抵消電網(wǎng)電壓的時(shí)候,電網(wǎng)就沒(méi)再能提供電流給LED,這時(shí)通過(guò)電容的電流為0,如圖3箭頭所示。
圖3.電容C1上充滿電,C1和LED上的電壓之和可以完全抵消電網(wǎng)的電壓的瞬時(shí)
當(dāng)電網(wǎng)供電的電流為0時(shí),這時(shí)LED使用的是儲(chǔ)存在C2里的電能,靠這個(gè)電能來(lái)維持發(fā)光,當(dāng)電網(wǎng)的電壓到達(dá)頂峰后下降,下降到低于電容C1和LED電壓之和的時(shí)候,電容C1開(kāi)始放電,產(chǎn)生放電電流,這個(gè)放電的時(shí)間點(diǎn)如圖4箭頭所示。
圖4.電容開(kāi)始放電的瞬時(shí)
有一點(diǎn)提請(qǐng)大家注意了,這個(gè)放電電流不是在過(guò)零點(diǎn)之前放完的,而是在過(guò)零點(diǎn)之后才放完的,在過(guò)零點(diǎn)的時(shí)候,C1上的電壓差不多是大于LED的電壓一點(diǎn),這樣就在過(guò)零點(diǎn)的時(shí)候維持C1的電流,過(guò)了零點(diǎn)后,電網(wǎng)電壓反轉(zhuǎn),加在LED上的電壓是電網(wǎng)電壓和電容C1電壓之和,因?yàn)殡娙萏幱诜烹姞顟B(tài),這樣維持到電容C1上電壓反轉(zhuǎn)直到電容C1和LED上電壓之和等于電網(wǎng)電壓的時(shí)候,C1上的電流又為零,如此反復(fù)進(jìn)行下去,燈就是這樣維持工作狀態(tài)的,上面的加一句,這些都是通過(guò)D1-D4橋式整流濾波后提供給LED的。