第一篇:全球LED照明產(chǎn)品驅(qū)動電源的發(fā)展趨勢
全球LED照明產(chǎn)品驅(qū)動電源的發(fā)展趨勢
1、背景:
LED半導(dǎo)體照明作為一種新型的行業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)行認證的引用標準已不能滿足快速的發(fā)展趨勢。2009年11月18日UL發(fā)布的第一版UL870為業(yè)界提供了一個的用于LED發(fā)光器件為光源的燈具安規(guī)標準。在UL8750中規(guī)定電源模塊(Power suplies)或驅(qū)動器(LED Drivers)可選擇使用滿足UL1310的CLASS 2電源、滿足信息技術(shù)類安全UL60950-1要求的電源和除了UL1012標準規(guī)定以外的CLASS 2電源,在LED光源燈具的電氣結(jié)構(gòu)評估時對CALSS 2電源和LVLE電路可豁免較多的電氣測試項目。雖歐盟到目前為止未制定一套針對LED光源燈具產(chǎn)品的安全標準,但歐盟一些國家(法國、丹麥等)已開始要求使用滿足CLASS 2電源的LED道路照明燈具。國內(nèi)LED戶外照明燈具雖有UL認證,但基本上使用UL60950標準認證的電源,隨著LED半導(dǎo)體行業(yè)的的深入發(fā)展,LED光源產(chǎn)品使用CLASS 2的電源驅(qū)動是將來的發(fā)展趨勢。
2、什么CLASS 2 :
UL60950-1(信息技術(shù)類設(shè)備的一般安全要求)中按其電擊危險保護措施的程度將電子設(shè)備分為CLASS
1、CLASS 2和CLASS 3三類。CLASS 1類設(shè)備指除了基本絕緣為電擊保護措施外,還采用了其它如接地等保護性措施;CLASS 2類設(shè)備指不只依靠基本絕緣,還采取了雙重絕緣或加強絕緣為電擊保護措施,其絕緣保護效果不依賴于保護性接地或安裝條件;CLASS 3類設(shè)備指使用特低安全電壓(SELV)方式供電且沒有危險電壓產(chǎn)生。在UL8750和UL1310標準涉及的CLASS 2電源都是滿足UL60950中CLASS 2設(shè)備防電擊安全保護規(guī)定的。
3、CLASS 2電源的定義:
LED燈具安全標準UL8750定義的Class 2電源(Class 2 Power Source)是指符合UL1310標準(UL1310是包含在室內(nèi)和戶外使用的CLASS 2電源單元的安全標準要求)要求的隔離電源供電,或符合UL5085-3的要求的低壓Class 2和Class 3變壓器供電的電路。UL1310定義CLASS 2電源單元(CLASS 2 POWER UNITS)為:與國際電碼ANSI/NFPA70一致的,連接到15A或20A的120-240Vac分支電路中與少于150V接地,采用絕緣隔離變壓器的提供直流和交流電能源,預(yù)期用于提供能源予低壓、用電操作的裝置。且CLASS 2電源是有限制輸出電壓和能源容量的設(shè)備,在任何情況的輸出負載下,輸入的電源不超過660W。UL1310對CLASS 2電源的裝配機械結(jié)構(gòu)、性能測試要求及產(chǎn)品標示等方面進行了規(guī)定,以下針對CLASS 2電源主要的電氣性能要求及測試規(guī)范進行解析,為LED光源燈具用電源模塊的UL認證提供相
關(guān)參考。
4、CLASS 2電源的可接觸帶電部件的電壓限值:
UL1310標準中規(guī)定CLASS 2電源設(shè)備的輸出端應(yīng)提供輸出軟線、接線端子、絕緣引線或輸出接線端子。在電源的防護罩、隔板或不用工具就可被拆卸的護具在拿走后,根據(jù)不同試針(圖1)、活節(jié)探測器(圖2)或可觸性探測器(圖3)可接觸帶電部件的程度,對輸出端最大電壓有不同的要求。在測試前需要確認無絕緣的帶電部件必須固定在基板或配件表面,不
能因產(chǎn)生回旋或位移而導(dǎo)致可接受的最小間距較少,同時會引致電擊危險的帶電部件必須被
圍起或置于減少可接觸危險的地方。
4.1 CLASS 2電源外露接線端可接觸的最大電壓要求及測試方法:
CLASS 2外露接線端可接受的帶電部件最大電壓在使用探測器(圖2所示)不超過25N(5.62磅)力作用下,不可有超過以下電壓的帶電部件觸碰到探測器:1)、正弦或非正弦的交流電峰值42.4V;2)、連續(xù)直流電42.4V;3)、受相等或少于200Hz頻率,約50%占空比的直流電峰值24.8V;4)、直流與交流電混合峰值42.4V;
4.2 CLASS 2電源非外露接線端可接觸的帶電部件的最大電壓要求及測試方法:
CLASS 2電源非外露接線端可接受的帶電部件最大電壓為:在使用試針(圖1)和活節(jié)探測器(圖2)不超過4.4N(1磅)力作用下,不可有以下電路和超過電壓的帶電部件碰觸到試針和活節(jié)探測器:1)初級電路;2)正弦或非正弦的交流電峰值42.4V;3)連續(xù)直流電60V;4)受相等或少于200Hz頻率,約50%占空比的直流電峰值24.8V;5)圖4所示的直流與交流電混合峰
值;
圖1
圖2
圖3
圖4
5、CLASS 2電源的最大輸出電流和功率限值及測試方法:
CLASS 2電源的最大輸出電流和功率分為能量固有限定電路(ENERGY LIMITING CIRCUIT)和非固有限定電路(NOT ENERGY LIMITING CIRCUIT)兩種限值要求,測試的最大輸出電流和輸出伏安值應(yīng)使用電流計和功率計來判定,在無負載調(diào)節(jié)時,測試樣品須斷電并冷卻至室溫
狀態(tài)。
5.1、固有限定電源最大輸出電流和功率的限值和測試方法:
能量固有限定電路是指把電源的輸出限制在CLASS 2級別或限制于可接受的能量級別,帶有固有限定電路的電源為固有限定電源(LPS),固定限制電源在任何負載條件下(包括短路和標簽上未注明時的輸出線相互連接)的最大輸出電流不能超過表1列明的數(shù)值,最大輸出
功率不能大于100伏安。
同時在測試時需要注意以下情況:
1)當設(shè)備使用無保護裝置的變壓器時,須通電60S后測試;
2)當設(shè)備使用變壓器和能量限制阻抗(如電阻、PTC裝置或相似電路)或能量限制電路
保護時,須通電5S后測試;
3)當設(shè)備使用變壓器和熱斷器、保險絲、或兩者時保護時,須通電60S后測試,同時
將所有保護裝置在測試期間失效;
4)當設(shè)備使用變壓器、能量限制阻抗或能量限制電路和保護裝置(如一個熱斷器、一個保險絲,或兩者都用)保護時,通電5S后測試,同時須將所有的保護裝置在測試期間失效;
5)當設(shè)備使用直流供電,同時使用能量限制阻抗或能量限制電路和保護裝置(如一個熱斷器、一個保險絲,或兩者都用)保護時,通電5S后測試,同時須將所有的保護裝置在測試
期間失效;
5.2、非固有限定電源最大輸出電流和功率的限值和測試方法:
非固有限定電源電路中無能量固有限定電路,需要有包含有限制輸出能效和使輸出端斷電的離散性過載保護裝置,輸出電流和伏安限值不可超過表2所列明的數(shù)值。為判斷非固有限定電源是否符合要求,主線連接到電源的設(shè)備需要提供測試電流給電阻負載,同時將設(shè)備的外表須裹上兩層粗棉(炭化材料、灼熱或炙熱可燃的粗棉不可接受的)。
6、過載保護裝置的限值及測試要求:
非固有限定設(shè)備中的過載保護裝置的次級特定輸出電流不可超過表3所列明的時間,測試過程中外殼不可有火焰或熔化金屬物,不能引起有火災(zāi)或電擊危險產(chǎn)生,同時過載保護裝置的初級和次級繞組之間以及初級和外露不通電金屬零件之間能承受介電電壓測試。
7、CLASS 2電源的耐壓限值及測試要求:
UL標準中的耐壓測試相對于其他安規(guī)認證標準(如:IEC或EN標準)的要求偏低,但耐壓測試的點比較多。UL1310規(guī)定CLASS 2電源設(shè)備能承受以下電壓加在標準要求的個點之間測試一分鐘而不出現(xiàn)擊穿或拉弧現(xiàn)象是安全可靠的。
1)、初級電路和可觸及不通電金屬零件之間,初級和次級電路之間測試電壓為1000Vac
加上兩倍的最大額定電壓;
2)、有多路輸出且互聯(lián)輸出的設(shè)備,次級電路之間測試電壓為1000Vac加上次級電壓的總和;
3)、次級電路和不通電的金屬零件直接按測試電壓為500Vac;
4)、消除無線電干擾和抑制電弧的電容之間測試電壓為1.414倍(2U+1000)的直流電勢,V值是電源電壓的有效值。
需要注意的是:如果電容會導(dǎo)致交流電有超漏時,電容應(yīng)拿掉后再做交流耐壓測試。
8、CLASS 2電源在LED光源產(chǎn)品中的應(yīng)用分析:
led照明作為繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的第三次革命,節(jié)能優(yōu)勢明顯。全球各個國家產(chǎn)業(yè)推進迅速,如日本的”21世紀照明”計劃、韓國的”固態(tài)照明計劃”、臺灣的”新世紀照明光源開發(fā)計劃”、中國的“半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程”計劃,這些國家級半導(dǎo)體照明的規(guī)劃都折射出各國對LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境能源效益的重視?,F(xiàn)時各國正積極推動LED照明計劃當中,LED燈泡將列為優(yōu)先導(dǎo)入照明產(chǎn)品;LED路燈切換計劃亦如火如荼,預(yù)估2013年全球LED照明產(chǎn)值滲透率將進一步提升近2成。
相比,隨著led照明應(yīng)用市場的快速發(fā)展,包括Philips、Osram、GE、SPARK、COOPER、THORN等在內(nèi)的全球LED照明知名廠商已逐漸在LED戶外照明產(chǎn)品中嘗試使用CLASS 2驅(qū)動電源。相比國內(nèi)LED照明廠商——基于LED光源產(chǎn)品標準缺失、燈具集成技術(shù)及驅(qū)動電源設(shè)備技術(shù)要求較高、CLASS 2驅(qū)動電源較傳統(tǒng)驅(qū)動電源成本弱勢等客觀因素,真正在LED戶外照明產(chǎn)品中應(yīng)用CLASS 2電源驅(qū)動的企業(yè)尚屬少數(shù)。
9、小結(jié):
由UL1310對CLASS 2電源的電氣性能要求可知:1)使用開放式裸板電源模塊(電源的防觸電保護必須依靠燈具外殼)的LED光源燈具UL認證時,其電源模塊采用UL1310做CLASS 2電源認證時須以隨機方式測試,認證后的電源只能用在隨機測試指定產(chǎn)品上,不可作為CLASS 2電源單獨銷售;2)使用獨立外置電源模塊(電源的防觸電保護以自身外殼防護,且脫離燈具可單獨工作)的LED光源燈具UL認證時,其電源模塊可做帶有CLASS 2電源標志的UL認證單獨銷售;3)UL1310的CLASS 2電源的輸出可接觸的電壓限值為42.4V;4)固有限定電源輸出最大伏安值為100VA;5)非固有限定電源的過載保護裝置的次級電流為10A;6)CLASS 2電源的最高耐壓測試值為2U+1000Vac。
第二篇:LED日光燈管驅(qū)動電源解決方案
LED日光燈管驅(qū)動電源解決方案
核心提示:目前,LED應(yīng)用于日常照明越來越普及,從戶外照明到室內(nèi)照明,目前,LED應(yīng)用于日常照明越來越普及,從戶外照明到室內(nèi)照明,都能看到led照明產(chǎn)品的足跡,LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、易控制等特點,led日光燈管也因為其壽命長、節(jié)電等特點做為室內(nèi)照明應(yīng)用較為重要的成員。
開關(guān)電源作為LED日光燈管的重要組成部分,分為兩種:隔離電源和非隔離電源。隔離電源是指輸入端和輸出端有變壓器隔離,能把輸入和輸出隔離起來,安全性高。由于加入了隔離變壓器,電源的效率會有所降低,通常大約在85%左右,而且變壓器的體積也比較大,放進燈管內(nèi)部空間就會顯的比較緊張。
非隔離電源是指在輸入端和輸出端有直接的電連接,因此觸摸輸出部分有觸電的危險。目前用得較多的是非隔離降壓型電源,也就是把交流電整流以后得到直流高壓,然后用Buck電路進行降壓和恒流控制。
這種非隔離電源的特點為:電路簡單、體積較??;通常效率在88-90%之間;可以輸出高壓支持上百個LED通過不同的串并聯(lián)組成的燈串。然而這種非隔離電源也有局限性,因為非隔離的電源會把交流電源的高壓引到輸出部分,引發(fā)觸電的危險。通常交流輸入與燈管鋁散熱外殼之間靠印制板絕緣,雖然這個耐壓可以做到2000V,但是還是很難通過CE等安全認證。綜合比較,這兩種電源各有優(yōu)勢,非隔離電源側(cè)重于效率,減少了能源的損耗,而隔離電源重視安全,在效率等方面略遜于非隔離電源,因此不同的選擇也是見仁見智。盡管采用隔離電源的方案可以簡化散熱和燈罩的設(shè)計,但是由于非隔離電源體積小、效率高、成本低、性價比高,所以人們還是更多地采用非隔離電源,寧愿在燈具的結(jié)構(gòu)和燈殼上下功夫。拿T8 LED日光燈管來說,電源可以采用內(nèi)置式和外置式。內(nèi)置式的最大優(yōu)點就是可以直接替換現(xiàn)有的熒光燈管,而無需做任何改動。內(nèi)置式電源又可分為兩種情況:
一是做成長條形電源板,放置在燈管的鋁外殼內(nèi),由于電源和電源旁邊的燈珠溫度會很高,嚴重影響電源和燈珠的壽命,因此這里不著重考慮;二是做成兩段電源,分成兩塊電路板分別放在燈管的兩端燈頭內(nèi),兩段電源由于燈頭空間狹窄,結(jié)構(gòu)設(shè)計相對要復(fù)雜?;谝陨戏矫娴目紤],采用內(nèi)置非隔離方式的兩段電源方案對T8 LED日光燈管來說是一種比較理想的選擇。目標是要實現(xiàn)以下參數(shù)和性能:輸入電壓范圍85V-265Vac,功率因數(shù)>0.9,電源效率>90%,交流輸入端與鋁外殼之間的絕緣電壓為3000Vac,能滿足相關(guān)EMC標準要求,能夠過CE和UL等認證要求。
朝祥光電LED日光燈電源制造商
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第三篇:如何匹配LED燈具的驅(qū)動電源方案
怎樣匹配led燈具的驅(qū)動電源方案
隨著LED照明產(chǎn)品也越來越多的的進入尋常百姓家,廣大LED照明燈具生產(chǎn)廠家開始由雜轉(zhuǎn)專。尤其是涉及專業(yè)照明領(lǐng)域,一些LED使用場所設(shè)定了預(yù)設(shè)的照明節(jié)能方案,那么作為LED節(jié)能應(yīng)用方面,廠家的工程設(shè)計人員如何根據(jù)客戶的要求,進行專業(yè)的LED光電匹配呢?以下是個人實踐獲得的一些心得,在此與大家分享。
現(xiàn)在我們以一支18的led燈管為例,解析設(shè)計思路:
那么我們以最常用的3528燈珠為例,LED燈管初面世時,因價格空間比較大,燈帶廠家都是采用電流一致性高,高亮度的LED芯片,這類芯片電流普通是:20mA;
第一、先計算一粒燈珠的功率:3528一粒燈珠由1粒芯片組成,電壓:3.2V;(并聯(lián)電路:電壓不變,總電流相加)如果是品質(zhì)好的LED芯片:單個芯片電流為0.02A,那么一粒燈珠的功率為0.02A×3=0.06W.但是市場的LED芯片在實際的設(shè)計中:單個芯片電流設(shè)計為0.018A(考慮余量),那么一粒燈珠的功率為0.018A×3.2v=0.0576w.第二、我們首先要考慮燈管是隔離還是非隔離的。功率W計算=電壓V×電流A,那么我們先可以大概估算要多少顆燈珠:18/0.0576=312.5約為312顆
第三、我們假設(shè)它是隔離的,一般電壓要小于36v,即為36/3=12串非隔離的一般設(shè)為24串就可以。312/12=26并;312/24=13并。這樣我們就能初步確定兩種12串26并隔離的和24串13并非隔離的方案。第四、我們可以根據(jù)這個選驅(qū)動方案:第一對于這種工程師可以跟驅(qū)動廠直接溝通,讓他們把輸入功率調(diào)到18w,告訴他們你的燈珠串并方式。如果面對的是銷售你可以告訴你led驅(qū)動輸出的電流電壓如下:隔離的方案:電壓V=36vI=0.18*26=470MA非隔離的方案:電壓V=72vI=0.18*13=235MA
第五、值得注意的是以上是理想的設(shè)計,但是實際中往往我們在設(shè)計時要考慮到很多,比如說成本來說,首先我們燈珠的顆數(shù)在312顆,這時燈板的功率已經(jīng)18w,那燈具的功率肯定大于18w。所以這時要考慮驅(qū)動的效率和pf值:假如電源功率18w,pf值0.95效率0.85,那我們會根據(jù)電源來設(shè)計pcb板。
方法如下:燈板的功率=18*0.85=15.3w 等數(shù)數(shù)目=15.3w/0.0576=265.6約為266但是考慮12串我們把燈珠數(shù)目定位264顆。這樣又是另外兩種方案:12串22并和24串11并當然也可以是11串24并和22串12并都行只要你隔離的電壓小于36v就沒事。這也是反向設(shè)計的一種思路。一般都是兩者相結(jié)合的。
做完以上的LED電源匹配設(shè)計工作,就可以根據(jù)產(chǎn)品要求進行電源線路板設(shè)計了。
第四篇:基于SA7527的LED照明驅(qū)動電路的設(shè)計
基于SA7527的LED照明驅(qū)動電路的設(shè)計
隨著社會的發(fā)展,人們越來越提倡綠色照明,LED日光燈作為其中一種正在被廣泛使用,LED日光燈相對于普通的日光燈具備節(jié)能、壽命長、適用性好等特點,因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀,擁有回應(yīng)時間短、環(huán)保、無有害金屬、廢氣物容易回收、色彩絢麗、發(fā)光色彩純正等優(yōu)勢。本文通過SA7527設(shè)計的一款LED日光燈驅(qū)動電路,穩(wěn)定可靠性比較好,不僅能夠降低日光燈的成本,提高它的轉(zhuǎn)化效率,還可以實現(xiàn)恒流恒壓輸出,同時能驅(qū)動不
同功率的LED。
一、電路的設(shè)計
1.電路組成
全電路由抗浪涌保護、EMI 濾波、全橋整流、反激式變換器、PWMLED驅(qū)動控制器、閉
環(huán)反饋電路組成,如圖1。
圖1 基于SA7527的LED驅(qū)動電路框圖
2.主電路分析
主電路如圖2所示。從AC220V看去,交流市電入口接有熔絲F1和抗浪涌的壓敏電阻RV1,熔絲起到線路輸入電路過流保護的作用,壓敏電阻RV1用來抑制來自電網(wǎng)的瞬時高電壓保護輸入線路的安全,之后是EMI濾波器,L1,L2,C1是共模濾波器,L3,L4,C2是差模濾波器,DB107是全橋整流電路,C13是一個電容濾波器,經(jīng)過整流后的電壓(電流)仍然是有脈沖的直流電。為了減少波動,通常要加濾波器,由R19,C8,D5組成的RCD緩沖電路是為了防止功率管Q1在關(guān)斷過程中承受大反壓,緩沖電路的二極管一般選擇快速恢復(fù)二極
管。
輸出濾波器C10,C11,C12并聯(lián)是為了減少電壓紋波。
本電路的特點:(1)寬電壓輸入范圍;(2)恒流/恒壓特性;(3)由LM358組成的輸出反饋取樣與恒流/恒壓控制電路,成本低,控制精度高,調(diào)試簡單;(4)本電路可以驅(qū)動不同功
率的LED。
3.啟動電路的設(shè)計
啟動電路如圖2所示。為了使電路正常啟動,應(yīng)該在整流橋整流后的變壓器初級線圈與SA7527的供電電壓端8腳之間連接一個啟動電阻R20,并在8腳與地之間連接一個啟動電容C9。接通電源時,流過啟動電阻R20的電流對啟動電容C9充電。當C9的充電電壓達到啟動門限電壓(典型值為11.5V)后,SA7527導(dǎo)通,并驅(qū)動功率管Q1開始工作。整流后電壓的最大值和最小值分別用U imax和U imin來表示,I STmax為最大啟動電流,V th(st)max為啟動門限電壓最大值,啟動電阻R20由下列公式(1)和公式(2)來確定,該電阻應(yīng)選擇功率電
阻,最大消耗功率不能超過1W。
圖2 主電路和啟動電路
啟動電容C9應(yīng)由下式來確定:
式中,I dcc為動態(tài)工作電流;f ac為交流電網(wǎng)頻率;HY(ST)為欠電壓鎖定滯后電壓。
4.控制電路的設(shè)計
4.1芯片介紹
SA7527是一個簡單而且高效的功率因子校正芯片。此電路適用于電子鎮(zhèn)流器和所需體積小、功耗低、外圍器件少的高密度電源。
4.2控制方法的分析
控制電路如圖3所示。該控制電路是峰值電流控制模式,當功率管Q1導(dǎo)通時,二極管D6,D7截止,變壓器T1的原邊電感電流線性上升,當電流上升到乘法器輸出電流基準時關(guān)斷功率管Q1;當功率管Q1關(guān)斷時,二極管D6,D7導(dǎo)通,電感電流從峰值開始線性下降,一旦電感電流降到零時,被零電流檢測電阻檢測到,功率管Q1再次導(dǎo)通,開始一個新的開關(guān)
周期,如此反復(fù)。
圖3 控制電路
4.3零電流檢測電阻的設(shè)計
零電流檢測端外圍電路如圖4所示。MOSFET功率管利用零電流檢測器導(dǎo)通,并且在峰值電感電流達到由乘法器輸出設(shè)定的門限電平時關(guān)斷。
圖4 零電流檢測端外圍電路
一旦電感電流沿向下的斜坡降至零電平,SA7527的零電流檢測器通過連接于5腳的變壓器副繞組電壓極性的反轉(zhuǎn)進行檢測,SA7527的7腳產(chǎn)生輸出,驅(qū)動MOSFET功率管又開始導(dǎo)通。當電感電流沿向上的斜坡從零增加到峰值之后,MOSFET功率管則開始關(guān)斷。直到電感電流降至零之前,MOSFET功率管一直截止。由芯片介紹資料可知,零電流檢測端電流最大不能超過3mA,因此零電流檢測電阻R25由下式來確定。
式中,Vcc為芯片供電電壓。
4.4輸入電壓檢測電阻的設(shè)計
乘法器外圍電路如圖5所示。交流輸入經(jīng)整流后得到一個半波正弦形狀的電壓波形,為了使輸入電流較好地跟蹤輸入電壓波形,我們要在交流輸入整流后進行電壓采樣,經(jīng)電阻R21和R22分壓后,電壓約縮小100倍輸入到SA7527的3腳,在電阻R2并聯(lián)一個電容C15除整流后的電壓紋波。由芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,乘法器輸入端3腳電壓在3.8V以下可以保
證較好的功率因數(shù)校正效果。
圖5 乘法器外圍電路
因此應(yīng)滿足3腳的最大輸入電壓不超過3.8V,即:
4.5電流感應(yīng)電阻的設(shè)計
電流檢測外圍電路如圖6所示。
圖6 電流檢測外圍電路
電路采用峰值電流檢測法,因此在MOSFET功率管的源極與地之間接上一個電流感應(yīng)電阻 R24,MOSFET功率管的源極端接在SA7527的電流感應(yīng)端4腳CS端,一般的應(yīng)用電路中會在電流感應(yīng)電阻后接上一個RC濾波電路以濾去開關(guān)電流的尖峰,因為SA7527芯片內(nèi)部已經(jīng)有RC濾波電路,所以這里不必加外圍RC濾波電路,從而減少了SA7527的外部元件數(shù)量。電流感測比較器采用RS鎖存結(jié)構(gòu),可以保證在給定的周期之內(nèi)在驅(qū)動輸出端僅有一個信號脈沖出現(xiàn)。當電流感應(yīng)電阻兩端的感應(yīng)電壓超過了乘法器的輸出端門限電壓時,電流感應(yīng)比較器就會關(guān)斷MOSFET功率管并且復(fù)位PWM鎖存器。電感電流的峰值在正常情況下由乘法器的輸出Vmo來控制,但壓是當在輸入電壓太高或者輸出電壓誤差放大器檢測出現(xiàn)問題時,電流感應(yīng)端的門限電值就會在內(nèi)部被鉗位在1.8V。這是由于芯片內(nèi)部的電流感應(yīng)比較器的反相輸入端接有一個1.8V的穩(wěn)壓二極管,因此電流感應(yīng)電阻的取值要滿足公式(6)和公式(7)
兩個條件。
其中 的差值。
K為乘法器增益,ΔVm2 =Vm2-Vref,為電壓誤差放大器的輸出與芯片內(nèi)部參考電壓
4.6閉環(huán)反饋電路的設(shè)計
閉環(huán)反饋電路如圖7所示。該電路是一個恒流恒壓輸出電路,它是由雙運放LM358和TL431構(gòu)成的電流控制環(huán)和電壓控制環(huán),先恒流后恒壓,先是電流采樣,D2導(dǎo)通,D1截止,實現(xiàn)恒流,然后是電壓采樣,D1導(dǎo)通,D2截止,實現(xiàn)恒壓。
圖7 閉環(huán)反饋電路
電流控制環(huán):TL431是精密電壓調(diào)整器,陰極K與控制極R直接短路構(gòu)成精密的2.5V基準電壓。該電壓由R11送到LM358的5腳(同相輸入端),R5直接從輸出端采樣電流,將電流轉(zhuǎn)換成電壓,再將電壓值送到LM358 的6腳(反相輸入端),將同相輸入端的電壓和反相輸入端的電壓進行比較,并在7腳輸出高低電平來控制流過光耦EL817的導(dǎo)通與關(guān)斷,進而通過 SA7527控制變壓器一次側(cè)輸出占空比的大小,達到穩(wěn)定輸出電流的結(jié)果,C1,R3為反相輸入端與輸出端的反饋元件,可通過調(diào)整其數(shù)值來調(diào)整放大器的反饋增益。當電路接
P5端口時,輸出電流的大小為:,其他端口同例。
電壓控制環(huán):TL431是精密電壓調(diào)整器,陰極K與控制極R直接短路構(gòu)成精密的2.5V基準電壓。該電壓由R10送到LM358的3腳(同相輸入端),R7直接從輸出端采樣電壓,R7,R9組成分壓電路,將分壓值送到LM358 的2腳(反相輸入端),將同相輸入端的電壓和反相輸入端的電壓進行比較,并在1腳輸出高低電平來控制流過光耦EL817的導(dǎo)通與關(guān)斷,進而通過 SA7527控制變壓器一次側(cè)輸出占空比的大小,達到穩(wěn)定輸出電壓的結(jié)果,C3,R8為反相輸入端與輸出端的反饋元件,可通過調(diào)整其數(shù)值來調(diào)整放大器的反饋增益。當電路接P
1端口時,P1端口的輸出電壓為:
其他端口同例。,二、電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)的建模與仿真
1.電壓控制環(huán)的建模與仿真
首先一個重要的中間量是TL431陰極電壓變化量k Δv 與輸出波動o Δv的關(guān)系式為:
其中
陰極的電壓變化引起光耦二極管電流變化:
高壓感應(yīng)側(cè)光電流變化:
其中
反饋網(wǎng)絡(luò):
組成控制框圖如圖8所示。
圖8 電壓環(huán)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù):
將R 2=4.7KΩ,R 7=150kΩ,R 8 = 2。2 k Ω,R 9 = 4。7 k Ω,R 19=1kΩ,C 3=1mF,CTR =100%,101 pwm k= L? f = 代入式1 6 中,用MATLAB仿真得到電壓控制環(huán)的波特圖如圖9所示。交越頻率4.8KHZ,相位裕量100o。
圖9 電壓環(huán)的波特圖
2.電流環(huán)控制環(huán)的建模和仿真
系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù):
將R 2 = 4。7 k Ω,R 3 = 2。2 k Ω,R 4 = 2。2 k Ω,R 5 = 0。3 6 Ω,R 19=1kΩ,C 1=1mF,CTR =100%,101 pwm k= L? f = 代入式1 9 中,用MATLAB仿真得到電壓控制環(huán)的波特圖如圖10所示。交越頻率220kHz,相位裕量46°。
圖10 電流環(huán)結(jié)構(gòu)
三、實驗結(jié)果分析
搭建一個18W的實驗電路接入電源,用各種儀器測試的波形圖如圖
11、圖
12、圖13和圖14所示。從上面波形圖可以看出,輸出電流電壓能夠恒流恒壓輸出,電路效率達到85%
以上,功率因素(PF)達到90%左右。
圖11 電流環(huán)的波特圖
圖12 電流電壓輸出波形
圖13 輸入電壓和效率曲線
圖14 輸入電壓和功率因數(shù)曲線
結(jié)論
LED日光燈是一種綠色光源,有著非常廣泛的應(yīng)用前景。通過仿真和實驗驗證,本電路能寬電壓輸入,恒流恒壓輸出,電流控制環(huán)和電壓控制環(huán)不僅響應(yīng)速度快而且穩(wěn)定,輸出電流電壓都很穩(wěn)定,電路的效率達到85%以上,達到了滿意的效果,該電路還有多個端口,能夠驅(qū)動不同功率的LED,能夠在實際生活中應(yīng)用。
第五篇:照明LED改造方案綠達照明產(chǎn)品
中部LED照明第一品牌,lED十大品牌 綠達照明(普斯賽特)
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LED照明改造方案公司綠達照明產(chǎn)品特點
陽光系列:1.采用自主知識產(chǎn)權(quán)熱電分離式SMD5050的單顆大功率LED 作為光源,熱阻低,散熱好,光衰小,發(fā)光角度大,無重影等特點;
2.獨特、而新穎的散熱體外觀設(shè)計,減輕產(chǎn)品重量的同時,有效將熱量傳導(dǎo)擴散,從而降低燈體內(nèi)的溫度,有效保證了光源和電源的壽命; 3.散熱體結(jié)構(gòu)緊湊美觀,表面進行氧化抗皮膜處理,4.綠色節(jié)能、環(huán)保、壽命長,采用熱電分離式LED 光源配備進口高效率電源, 無不良眩光、無頻閃。不含鉛、汞等污染元素。
6.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。消除了傳統(tǒng)燈具色溫偏高或偏低引起的壓抑情緒,使視覺倍感舒適,提高工人的工作效率;
7.燈罩采用進口PC光學(xué)板材,確保光通量輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
8、適用于辦公室、展示中心、專賣店、酒店等場所的一般照明或局部照明;商場、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店及其他公共場所的日常照明。
明月系列:1.采用自主知識產(chǎn)權(quán)熱電分離式SMD5050的單顆大功率LED 作為光源,熱阻低,散熱好,光衰小,發(fā)光角度大,無重影等特點; 2.散熱體結(jié)構(gòu)緊湊美觀,表面進行氧化處理,中部LED照明第一品牌,lED十大品牌 綠達照明(普斯賽特)
http://www.pusisat.net 3.綠色節(jié)能、環(huán)保、壽命長,采用熱電分離式LED 光源配備進口高效率電源, 無不良眩光、無頻閃。不含鉛、汞等污染元素。
4.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。消除了傳統(tǒng)燈具色溫偏高或偏低引起的壓抑情緒,使視覺倍感舒適,提高工人的工作效率;
5.燈罩采用進口PC光學(xué)板材,確保光通量輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
6、適用于辦公室、展示中心、專賣店、酒店等場所的一般照明或局部照明;商場、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店及其他公共場所的日常照明。
COB系列,產(chǎn)品特點:1.采用陶瓷基板COB作為光源,熱阻低,散熱好,光衰小,發(fā)光角度大,光效高等特點;
2.綠色節(jié)能、環(huán)保、壽命長,采用熱電分離式LED 光源配備進口高效率電源, 無不良眩光、無頻閃。不含鉛、汞等污染元素。
3.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。消除了傳統(tǒng)燈具色溫偏高或偏低引起的壓抑情緒,使視覺倍感舒適,提高工人的工作效率;
4.燈罩采用玻璃透鏡,內(nèi)加電鍍反光罩,確保光按固定角度輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
5、適用于辦公室、展示中心、專賣店、酒店等場所的一般照明或局部照明;商場、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店及其他公共場所的日常照明。
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室內(nèi)照明產(chǎn)品特點:
1.散熱體結(jié)構(gòu)緊湊美觀,表面進行氧化抗處理,2.綠色節(jié)能、環(huán)保、壽命長,無不良眩光、無頻閃。不含鉛、汞等污染元素。3.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。消除了傳統(tǒng)燈具色溫偏高或偏低引起的壓抑情緒,使視覺倍感舒適,提高工人的工作效率;
4.燈罩采用進口PC光學(xué)板材,確保光通量輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
5、適用于工廠,辦公室、展示中心、專賣店、酒店等場所的一般照明或局部照明;商場、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店及其他公共場所的日常照明。
智能化燈具特點:
1、有人體紅外感應(yīng)、聲控、雷達、應(yīng)急,調(diào)光的系列化燈具。
2、優(yōu)化后的感應(yīng)控制設(shè)計,能實現(xiàn)人來(或者移動物體、聲音)燈亮,自動延遲熄滅,無須再去關(guān)閉開關(guān),節(jié)能無憂,不再為是否忘記關(guān)閉燈光而煩惱。
3、可以平時作普通照明,斷電時作應(yīng)急照明用。以保證停電后場內(nèi)的正常照明。
4、光源平均壽命長達10萬小時,可實現(xiàn)長期免維護。
5、可以根據(jù)不同場所的要求調(diào)整燈具的亮度,以達到舒適的目的。
6、人性化設(shè)計:安裝方便,采用先進的智能化檢測感應(yīng)技術(shù):
中部LED照明第一品牌,lED十大品牌 綠達照明(普斯賽特)
http://www.pusisat.net 廣泛應(yīng)用于各類小區(qū)、大夏、商場等地下室,車庫,底下停車場等,是一款當今LED照明領(lǐng)域及自動控制領(lǐng)域中的高科技節(jié)能應(yīng)用產(chǎn)品,室外照明:1.采用單顆集成大功率LED 作為光源,熱阻低,散熱好,光衰小,發(fā)光角度大,無重影等特點;
2.獨特、而新穎的散熱體外觀設(shè)計,減輕產(chǎn)品重量的同時,有效將熱量傳導(dǎo)擴散,從而降低燈體內(nèi)的溫度,有效保證了光源和電源的壽命; 3.散熱體結(jié)構(gòu)緊湊美觀,表面進行氧化處理,4、內(nèi)置電源采用寬電壓寬頻率恒流拓撲電路設(shè)計高精度、高效率恒流驅(qū)動電源,性能穩(wěn)定。
5.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。
6.燈罩采用進口PC光學(xué)板材或鋼化玻璃,確保光通量輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
7、適用于道路,隧道等場所的照明。
亮化照明:1.采用LED作為光源,散熱好,光衰小,發(fā)光角度大,無重影等特點;
2.獨特、而新穎的散熱體外觀設(shè)計,減輕產(chǎn)品重量的同時,有效將熱量傳導(dǎo)擴散,從而降低燈體內(nèi)的溫度,有效保證了光源和電源的壽命; 3.散熱體結(jié)構(gòu)緊湊美觀,表面進行氧化抗皮膜處理,中部LED照明第一品牌,lED十大品牌 綠達照明(普斯賽特)
http://www.pusisat.net 4.綠色節(jié)能、環(huán)保、壽命長,采用熱電分離式LED 光源配備進口高效率電源, 無不良眩光、無頻閃。不含鉛、汞等污染元素。
5.顯色性好,對實物顏色的呈現(xiàn)更真切。各種光色可選,能滿足不同環(huán)境的需求。消除了傳統(tǒng)燈具色溫偏高或偏低引起的壓抑情緒,使視覺倍感舒適,提高工人的工作效率;
6.燈罩采用進口PC光學(xué)板材,確保光通量輸出,提高了燈具出光效果的均勻性和光能的利用率;
7、適用于景觀,樓體等地區(qū)的亮化。