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一种无电解电容高亮度LED驱动电源设计

导读: LED作为新型的电光源,在制作大型发光立体字和发光标识中有着明显的优势,其控制电压低,成本低,可靠性高。

  LED电源的挑战

  LED作为新型的电光源,在制作大型发光立体字和发光标识中有着明显的优势,其控制电压低,成本低,可靠性高。虽然LED产品在国内外市场有着愈演愈烈的发展趋势,但是LED照明毕竟是新兴的产业,目前还没有广泛的普及,因此LED驱动电源不可避免的在各方面存在着挑战:首先,由于LED的正向电压会随着 电流和温度而变化,其“色点”也会随着电流和温度而漂移,为了保证LED的正常工作,就要求其驱动器无论在输入条件和正向电压如何变化的情况下都要限制电 流。其次,如果需要LED调光,通常采用的是脉宽调制调光技术,典型的PWM频率是1~3kHz.最后,LED驱动电路的功率处理能力必须充足,且功能强 固,可以承受多种故障条件,易于实现。

  本文所介绍的方案采用Panasonic松下MIP553内置PFC可调光LED驱动电路的芯片,与外部非隔离底边斩波电路合成作为基本的电路结构,输出稳定的电流用以满足LED工作的需要。同时设计保护电路来保护负载。实验结果表明,控制器芯片能稳定工作,并且可以实现27V的恒压输出和350mA的恒流输出。

  LED电源的基本工作原理

  采用BUCK变换器、IPD控制实现开关电源,输出恒定的电流和电压,驱动LED灯。电路的总体框图如图1所示。

 

  主电路部分,在市电之后紧接着接了一个滤波器,它的作用是滤除电源中的高次谐波以及电源中的浪涌,使得控制电路受电源的干扰小。输入整流部分采用一体式的整流桥,通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的脉动的直流电,再在滤波电容和电感的作用下,输出直流电压。经过MIP553和BUCK电路的调节和控制后输出供LED使用的电压。

  LED电源的具体设计

  输入电路的设计

  为了延长LED驱动电源的使用寿命,使之与LED相匹配,必须要去除电路中的电解电容。

  电路的设计指标为:输入交流电压Vm:198-264VAC/50Hz;输出电压Vo:27VDC;输出电流Io:0.35A.

  输入电路包括噪声滤波装置、安全保险装置以及输入整流装置,如图2所示。

 

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