如何設計LED電源中的次級恒流?4種設計供你挑
發布時間:2014-01-03 責任編輯:sherryyu
隨著LED照明現在越來越熱,作為LED的生命支柱--LED驅動電源也越來越受到人們的關注。一直聽到有很多人這麼說:LED電源是個特殊的電源,跟普通電源有很大的不同,所以做LED電源要找專業的LED電源工程師。這種說法給LED電源蒙上了一層神秘的麵紗,但作為做電源的專業人士,我們都知道LED電源其實沒什麼特別,其特點就是需要恒流限壓,況且長期工作在滿載情況下,所以對效率的要求比較高;有些電源由於結構尺寸的限製,對高度有要求。
下麵我就試著就目前中小功率的LED照明電源,談談次級恒流的一些常見的方法來一個總結;不一定很全麵,也不一定很深入,不過總算能對一些初入行的工程師有些幫助。
可以毫不誇張的說,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的特性需要恒流驅動,才能保證其亮度的均勻,長期可靠的發光。我們來談談比較流行的TL431的幾種恒流方式。

圖1 單個TL431恒流電路
如上圖,即是利用單個TL431恒流的示意圖
原理:此電路非常簡單,利用了431的2.495V的基準來做恒流,同樣限製了LED上麵的壓降,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隻要采高精度電阻,恒流精度比較高
缺點:由於TL431是2.5V基準,故恒流取樣電路的損耗極大,不適合做輸出電流過大的電源
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。這個電路的恒流點計算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13)。
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取樣電阻R12,R13的功率為PR=2.495*2.495/R13),對於小功率電源來說,這個功率的損耗相當可觀,所以不建議采用此電路做電流大於200mA的產品。

圖2 單個TL431恒流改進型電路
如上圖,即是利用單個TL431恒流的改進型示意圖
原理:此電路同樣是利用了TL431的2.495V的基準來做恒流,跟上麵的電路不同點在於減少了電流取樣電路的電壓,隻要合計設計R12,R13,R14的值,可以限製LED上麵的壓降。
優點:電(dian)路(lu)簡(jian)單(dan),元(yuan)器(qi)件(jian)少(shao),成(cheng)本(ben)低(di),跟(gen)上(shang)麵(mian)電(dian)路(lu)相(xiang)比(bi),顯(xian)著(zhe)降(jiang)低(di)了(le)取(qu)樣(yang)電(dian)阻(zu)的(de)功(gong)耗(hao),恒(heng)流(liu)精(jing)度(du)很(hen)高(gao),克(ke)服(fu)了(le)上(shang)麵(mian)的(de)電(dian)路(lu)不(bu)能(neng)空(kong)載(zai)的(de)致(zhi)命(ming)缺(que)陷(xian),當(dang)有(you)個(ge)別(bie)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,恒流點也會相應發生變化。
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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),那麼恒流精度就會相差到5%-8%。

圖3 兩個TL431恒流電路
這個電路還有個最大特點是:在某個範圍內可以精確的恒壓恒流。

圖4 3個TL431恒流電路
其實這個電路是在圖3的電路基礎上增加了一個恒壓電路而已。
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