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一款低功耗LED灯驱动电路原理介绍

导读: 用高亮度发光二极管制作的楼道灯,它白天关闭,天黑后自动点亮。一年的耗电量不超过2度,使用寿命可达10年。

  220V交流电经电容C1、R1降压限流后在A、B两点的交流电压约为15V,由VD1~VD4.进行整流,在C2上得到约14V的直流电压作为高亮度发光二极管VD5~VD8的工作电压,发光二极管的工作电流约为14mA。由于电容C1不消耗有功功率,泄放电阻消耗的功率可忽略不计,因此整个电路的功耗约为15×0.014≈0-2(W)。

  这款用高亮度发光二极管制作的楼道灯,它白天关闭,天黑后自动点亮。一年的耗电量不超过2度,使用寿命可达10年。

  电路工作原理

  LED楼道灯的电路如下图所示。电路由电容降压电路、整流电路、LED发光电路和光电控制电路等部分组成。

一款低功耗LED灯驱动电路原理介绍

  220V交流电经电容C1、R1降压限流后在A、B两点的交流电压约为15V,由VD1~VD4.进行整流,在C2上得到约14V的直流电压作为高亮度发光二极管VD5~VD8的工作电压,发光二极管的工作电流约为14mA。由于电容C1不消耗有功功率,泄放电阻消耗的功率可忽略不计,因此整个电路的功耗约为15×0.014≈0-2(W)。

  为了进一步节省电能和延长高亮度发光二极管的使用寿命,电路中加入了由光敏电阻R2、电阻R3和三极管VT1等组成的光电控制电路,在夜晚光敏电阻R2的阻值可达100K以上,这时C2两端的电压经R2、R3分压后提供给VT1基极的直流偏置电压很小,VT1截止,对发光二极管的工作没有任何影响;白天时,由于光电效应的作用,R2的阻值可减小到1OK以下,这时VT1导通并接近饱和,由于通过C1的电流最大只能达到15mA,由于VTl的分流,C2上的电压可下降到4V以下。

  因为每个发光二极管的工作电压要达到3V以上才能开始工作,四个串联就要达到12V以上,所以这时发光二极管不能正常发光。

  那么,在VT1分流“短路”后,为什么电路的功耗反而变小呢?这是因为电容降压的电路在输出电压不太高的情况下基本上可看作一个恒流源,其功耗与负载电阻成正比,在VT1分流使C2上的电压下降后,相当于负载电阻减小,所以功耗就下降了。以A、B两端的交流电压下降到5V为例,假设C2上通过的交流电流达到15mA,这时电路的功耗约为5×0.015≈0.08(W)。因此以每天夜里平均点亮12小时为例,一年的用电量为:(0.2×12+0.08×12)×365≈1.2(kWh),即1.2度电。

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