電路分析:如何用CFL鎮流器IC驅動LED
發布時間:2015-01-03 責任編輯:sherryyu
【導讀】設計者用CFL中的鎮流器IC來加熱燈絲、點亮燈泡,為電燈提供電流。製造商大量生產這些IC,它們的價格大約為2美元。本設計實例是如何用CFL鎮流器IC驅動LED,而不是驅動CFL。
驅動CFL鎮流器電路
設計者用CFL中的鎮流器IC來加熱燈絲、點亮燈泡,為電燈提供電流。製造商大量生產這些IC,它們的價格大約為2美元。本設計實例是如何用CFL鎮流器IC驅動LED,而不是驅動CFL。鎮流器IC基本上就是一個用於脫機運行的自振半橋。它通常工作在320VDC,其功率大致相當於 230VAC主整流器或一個120V的倍壓器。IC產生一個振幅為320Vp-p的方波電壓,頻率為數十千赫茲。

通常情況下,這個方波電壓連接到串聯的CFL燈管和限流電感L1(圖1)。加上一隻並聯電容並使用LC諧振器,就可以加熱、點亮燈管,並為之提供電流。這種方案可以正常工作,因為CFL管在關閉時有高阻抗,而在工作時有低阻抗。燈管的電壓一般是150Vp-p。將數隻LED串聯,然後連接到一個橋式整流器上,就可以模仿一個CFL,至少是在點亮狀態。對關閉狀態的模仿不太重要,因為LED不需要點火過程。對於給出的RT和CT值,整流橋運行在70kHz。電路可為64隻LED提供大約80mA電流。在機器視覺係統中,紅外LED用於照亮CCD相機的視場。本電路的原型使用了從一隻損壞的CFL上拆下的2.7mH電感。
LED電流由直流電流和一個小的紋波電流構成;為獲得LED的高效率和長壽命,要保持紋波電流盡量低。LED製造商通常要求數個百分點的值。這樣低紋波電流可能用一隻電解電容C5難以實現,如額外並聯一隻金屬箔電容C4就足以應付多數情況下的運行。LED整流器輸入端的電壓在一個振蕩周期內基本穩定,因此電感電流為一個三角波形狀,這有利於EMC(電磁兼容)。LED平均電流的公式為:ILEDAVG=(1/2×VDC-N×VFLED)/(4×f×L1),其中VDC是供電電壓,N是串聯的LED數量,VFLED是LED的正向電壓,f是振蕩頻率,而L1是限流電感的值。
盡管圖1的電路能很好地工作,但它也有某些不足,圖2中的電路通過增加C6、D5、D6和T1作補充,T1繞在一個EPCOS EP13線圈架上,它采用T38材料的無隙EP13骨架,電感為7000nH。初級繞組和次級繞組均用0.2mm線繞90匝,次級繞組繞在初級繞組的上麵。雜散電感在這種情況下並不重要,初級繞組和次級繞組的電感值均為50mH。圖2電路比圖1電路有一些優點,例如,圖1中鎮流IC的供電電流必須流經R1,再進入IR53HD420,此時它被箝位在15.6V。在高於6mA供電電流時,R1功耗超過2W。在圖2中,R1可以取更高的值,因為它隻要提供一個小的啟動電流。啟動以後,一個由C6、D5和D6組成的電荷泵為VCC提供充足的電流,使內部齊納二極管箝位到15.6V。電荷泵的設計公式為ISUPPLY(AVG)=f×C62×VDC-15.6V。R1的功耗可穩定在0.25W以下。

另外,圖1 中LED的總正向電壓必須小於供電電壓的一半。對圖2中的電路,通過調整變壓器繞組比,可以根據需要盡可能多地連接LED,隻要不超過元件的額定值(LED電壓甚至可以高於VDC)。圖1電路有一個不太明顯的問題,即整流橋的全電壓擺幅出現在LED串的兩端。當所有LED均靠近整流橋時,這種情況不會造成問題。但是,在很多照明設備中,希望將LED與電子設備分離開來。由於存在雜散電容,這種方法會造成從LED到地之間的高容性電流,影響效率並產生EMC問題。采用圖2的變壓器,可以將LED串的任一端直接接地,或通過電容接地。現在,就可以使用長電纜,方便地將LED與電子設備分離開來。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




