LED恒流源XRPL68D系列實際應用(一)

2015年10月15日

                                   LED220V交流供電方案

一、LED        

 

圖一是4W LED 220V交流供電的基本電路。


 

圖一

220V1A橋式整流后,接入由熱敏電阻XRPL68D5A205LED/20mA組成的單元電路,共計12組。計算12組的工作電壓U(3V+3.3V×5)×12234V,(式中3V是恒流用5A20的壓降,3.3VLED的電壓),計算電壓U大于220V,可放心接入220V整流電源,接入后回路電流應在18~20mA之間,因LED的電壓離散性較大,在3.0V~3.6V之間,如檢測回路電流大于20mA,可增添一只LED或一只5A20電阻,將電流降下來,反之可減去一只LED,將電流升上去,該LED燈實耗功率4.5W,其中用于恒流的125A20,耗用0.72W,用于發光的60LED,耗用3.78W,電源轉換效率達84%,整組燈亮度大于8W熒光燈。                      

關于220V橋式整流后未按常規并聯慮波電介電容的說明:

    1.LED可用脈動電流驅動發光,橋式整流后的電流是每秒100個連續正弦波,過零時間非常短,不會感覺有頻閃現象;

    2、并聯電容后,雖對輸出電流起平滑濾波作用,但對輸出電壓有1.1~1.4倍的提升作用,并聯電容量的大小,和接入負載的大小等因素,使提升后的電壓值很難正確計算,電路的空、滿載輸出電壓也變化較大,與LED的工作電壓較難配匹;

   3、電介電容常處于沖電放態狀,其壽命遠遠低于LED,是一塊致命的短板,在電子熒光燈的故障中,,電容擊穿最屬常見,綜合以上原因,不用為宜。

關于未采用防瞬間高壓和市電過電壓保護措施的說明:

   1、瞬間高壓有兩類:操作浪涌、感應雷浪涌。采用熱敏電阻補償的LED電路是個電阻型負載,不是容性或感性負載,在操作時不會產生浪涌電壓,無需采取保護措施,本驅動電路自身不會產生電磁噪聲(采用AC/DC開關電源供電除外,見圖五,圖六),也不受電磁干攏,是個綠色光源,它頻繁開關不會降低使用壽命(熒光燈就遠不能相及)。防止供電線路感應雷浪涌的措施,一般常用氧化鋅壓敏電阻保護,實際上要匹配好相應等級的壓敏電阻較困難,需用專業手段檢測效果,所以沒有采用,一股電網安全系統自身有防范措施。

   2、市電220V充許有±7%波動,即204V~236V范圍內變化,當電壓低于220V時,LED是安全的,當高于220V時,工程師人員對圖一電路做過反復試驗,用調壓器將220V提升到250V(提升13.6%),回路電流實測25mA,在LED的充許范圍內,還是安全的。過電壓大于250V時,如考慮防范成本太大或供電電網較規范,可以不采用防過壓措施。

總之,驅動電路不應成為制約價格的瓶頸,不要研發成家電,LED燈要走平民化路線。

圖一基本電路簡單,可靠,高效,具有實用性。

 

二、 LED調   燈、杯 

 

如將圖一電路稍作改變,變成LED直流調光燈,見圖二,

 

 

                              圖二

晶體管三極管13002220K電位器(帶開關)組合成調光電阻,當燈全亮時,回路電流20mA13002導通(壓降0.7v)時近無功耗,當燈半亮時10mA130020.34W,當燈低亮時5mA130020.26W,該電路簡單可靠,調光效果好,制作成本極低。如家中有白織燈調光臺燈,按圖三接法,無需改動雙向可控硅調光電路,就可變成LED交流調光燈,更節電。見照片1

 

 

                                                            

                                      圖三   

       

                           照片1

LED是冷光源,可選用色彩繽紛的塑料材料制成燈罩,做成情調各異的裝飾杯燈、筒燈、臺燈、床頭燈。做杯燈、筒燈建議選用30度角聚光LED,有定向投光效果,做臺燈、床頭燈宜選用漫射光LED,如草帽燈,食人魚,光線柔和。

 

LED  燈、頂 

 

做個室內日光燈或頂燈按圖一電路,60LED相當8W熒光燈的亮度,明顯不夠,如并聯成二路,用120LED,可相當16w熒光燈。并聯成三路,用180LED,可相當25W熒光燈,以此類推。因用市電220V直接整流輸出,電源內阻極小,可并聯任意路燈,不會引起整流輸出電壓變化,僅需考慮整流管的承受電流。也可以不增加并聯路數,選用30mA的高亮LED(如食人魚)0.3W/100mALED,來達到提高亮度的需求。表一例出多種MZD單元電路,用積木式組合,滿足各種需求的LED燈。


 

                                           表一

 

當頂燈的熒光燈管或電子鎮流器壞了,可以借殼換個長壽的LED芯,應是個不錯的辦法。

 

四、大   LED  燈、庭 

 

做個60W  LED路燈、庭燈見圖四。

 

          

                                   圖四

    選用XRPL68D-C300C350)與1W/300mA350mA)的LED組成的單元電路,共60組,計算串聯后的工作電壓U(0.5V+3.4V)×60234V,(式中0.5V是恒流用C300的壓降,3.4V1W LED的電壓),計算電壓大于220V,可接入橋式整流電源,接入后檢則回路電流,應在260~280mA為宜,再將電壓提升到250V,觀察電流應不大于320mA,若偏離較大,可增、減單元電路個數獲得最佳電流。

      XRPL68D-C300(C350)熱敏電阻專為1W/300mA(350mA) LED恒流沒計,25,電流通過它時產生0.5V壓降,當溫度上升,阻值變大,壓降隨之上升+2mV/℃,剛好補償LED-2mV/℃,使回路電流不因溫度升降,始終恒定在300mA以下,考慮室外的環境惡劣,電路中增加電阻R和一個雙金屬片熱保護器組成的熱保護電路,熱保護器型號選用TP1(17AM),要求額定電壓250V,額定電流2.5A,帶常閉觸點一組,觸點斷開溫度根據LED芯片的耐溫度選擇,例如進口LED耐溫120的芯片己出現,一般芯片選擇保護器的斷開溫度80(85)TP1的復位溫度是低于斷開溫度20,當燈具內溫度上升到80,常閉觸點斷開,R接入串聯回路,限流開始,R的阻值選150Ω/5w時,回路電流降至175mA左右,200Ω/7w時,回路電流降至160mA,左右,可按實際情況選擇R的阻值。限流開始后,燈具殼體溫度隨之下降,當溫度下降到60以下時,常閉觸點復位,R被短路,退出限流。保護器解決了恒流源無法解決的矛盾,恒流源雖能將LED的電流恒定在安全范圍內,但由于環境惡劣或燈具散熱狀況不良,常引起高熱不退,長時工作在80以上溫區,也會引起LED光衰,當LED路燈未采取強冷措施時,這辦法很實用,優點是簡單可靠,低成本(TP1雙金屬熱保護器2~3/),缺點是以降底亮度保護LED的安全,如果燈具有空間,利用熱保護器的常開觸點,驅動微型風扇排熱降溫,效果更好。

     60W LED燈的制作需注意,,XRPL68-C300電阻是無引線貼片式,與LED的連接必須是在同一面散熱基板上,焊在LED引出電極上,直接敏感每只LED的溫升,恒流效果好,溫度保護器TP1可貼在散熱基板正面或反面,見照片2


 

             照片2   

做個180WLED街燈,可選用C3503W/700mA大功率LED的單元電路組合。

 

五、大   LED   調  

 

60W180W LED燈加個雙向可控硅交流調光電路(見圖三交流調光),就成為舞臺調光專用燈,LED除選白光,根據舞臺需要,選用紅光、綠光、黃光,交流調光器在開關電器市場上能買到成品,名稱叫調速調光開關(15/), 500W 250V 它采用4A/400V的雙向可控硅,完全可勝任。

 

六、選        LED

 

220V可采用AC/DC開關電源降壓后驅動大功率LED燈,它轉換效率高,體積小,恒壓輸出,是低壓驅動大功率LED燈常用方案。

 

圖五是二只C350并聯后與3W/700mA LED組成的單元電路,3W LED電壓應選3.5V,三組單元電路串聯后的工作電壓U(0.5V+3.5V)×312V


                                         圖五

圖六的開關電源是一款摩托羅拉手機充電器,交流輸入100V~250V,直流輸出4.4V 1.1A可驅動三路由2C300串聯后與1W/300mA  LED組成的單元電路,LED電壓選3.5V,工作電壓=0.5V×2+3.5V4.5V.

 

 

 

 

                圖六

220V也可采用變壓器降壓整流后驅動大功率LED燈,應用見圖七


 

       

                圖七

變壓器降壓效率低,體積大,電源內阻大,3W6V的變壓器,整流后輸出電壓空載時5.0V左右,滿載時4.0V左右,空滿載電壓變化大,與LED工作電壓不易匹配,因簡單可靠,有時也選用。

 

                                            ( 待續 下一篇 電池供電應用篇之二)

       

               

 

來源:廈門信瑞昌電子科技有限公司
廈門信瑞昌電子科技有限公司
張瑞萍
經營模式 :
生產廠家
所在地區 :
福建省 廈門市 湖里區 火炬高新區留學人員創業園創業大廈

在線客服

售前客服

My status 小嚴 My status 小吳

售后客服

My status 小曾

在線時間

周一至周五
8:00-17:00

亚洲先锋影音 网站地图