本文就对 LED 照明电源当中次级恒流的一些常见方法进行了总结,希望能够帮助新手进步。可以毫不夸张的说,LED 驱动电源将直接决定 LED 灯的可靠性与寿命。作为电源工程师,我们知道 LED 的特性需要恒流驱动,才能保证其亮度的均匀,长期可靠的发光。
首先我们先来谈谈比较流行的 TL431 的几种恒流方式。
单个 TL431 恒流电路
如上图,即是利用单个 TL431 恒流的示意图。这种电路的原理非常简单,主要利用了 431 的 2.495V 的基准来做恒流,并且同样限制了 LED 上面的压降,但优点与缺点同样明显。
优点:
电路简单,元器件少,成本低,因为 TL431 的基准电压精度高,R12,T13 只要采高精度电阻,恒流精度比较高。
缺点:
由于 TL431 是 2.5V 基准,故恒流取样电路的损耗极大,不适合做输出电流过大的电源。而此电路的致命缺陷是不能空载,故不适合做外置式的 LED 电源,所以下面我们对线路的一些缺陷进行了改进。
单个 TL431 恒流改进型电路
如上图,即是利用单个 TL431 恒流的改进型示意图
原理:此电路同样是利用了 TL431 的 2.495V 的基准来做恒流,跟上面的电路不同点在于减少了电流取样电路的电压,只要合计设计 R12,R13,R14 的值,可以限制 LED 上面的压降 .
优点:
电路简单,元器件少,成本低,跟上面电路相比,显著降低了取样电阻的功耗,恒流精度很高,克服了上面的电路不能空载的致命缺陷,当有个别 LED 击穿时,可以自动调整输出电压 .
缺点:
当输出空载时,输出电压会有上升,上升幅度由电流取样电路电阻与 R12,R13 的比值决定。
其实这个电路的真正缺点是:当单个 LED 的压降一致性不高时,恒流点也会相应发生变化。
比如最常见的 12 串的 LED 灯,最低压降为 35.5V 左右,最高回到 37.4V 左右(个人的经验,当然不同厂家的情况会不一样),那么恒流精度就会相差到 5%-8%。
两个 TL431 恒流电路
从图中我们可以看到,左边 ZENER 可透过 Photo 限制达恆压效果,但不是保护 Shut down 而是一直卡着右边 ZENER。很难灌 350mA 到 Current sensor。
这个电路还有个最大特点是:在某个范围内可以精确的恒压恒流。
3 个 TL431 恒流电路
其实这个电路是在原本电路基础上增加了一个恒压电路而已。
三极管恒流方案
先上个图
此图原理是通过改变三极管的 IB 电流来控制 LED 中的电流,同样存在损耗大的缺点。
LM358 恒流电路,大家先看看
此电路的优点是电路相对比较简单,恒流精度极高,不受温度影响,成本较低,是目前大部分厂家使用的经典电路,你把它看成一个反向比例运算放大器就明白妙处了。
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