36瓦led燈電源電路圖大全（五款模擬電路設(shè)計(jì)原理圖詳解） - 全文

36瓦led燈電源電路圖（一）

分享一個(gè)用于2并5串（5S2P）組合的AR111LED燈的驅(qū)動(dòng)器電路原理圖。MAX16819工作在buck-boost模式，電路工作電壓為12VAC，能夠?yàn)槊看甃ED提供平均500mA驅(qū)動(dòng)電流。本電路以MAX16819為主控制器，可驅(qū)動(dòng)總共10只LED-2串并聯(lián)、每串5只LED.輸入電壓為12VAC、容差±10%.肖特基二極管D1至D4構(gòu)成全波整流電路，電容C1至C8用于電壓濾波。根據(jù)對(duì)LED閃爍的要求，可以去掉一些濾波電容以降低成本。這些電容中包含一個(gè)鉭電容，具有較好的溫度特性。

由于LED按照5S2P排列，不可能達(dá)到完全匹配的電流。假設(shè)LED燈具有良好的匹配度，使電流差異降至最小?？刂泼看甃ED的數(shù)量及混合架構(gòu)的燈管數(shù)量，有助于減輕電流匹配度的影響。如下圖所示。

36瓦led燈電源電路圖（二）

本設(shè)計(jì)采用TNY279電源芯片作為開(kāi)關(guān)電源的控制芯片，TNY279電源芯片在一個(gè)器件上集成了一個(gè)700V高壓MOSFET開(kāi)關(guān)和一個(gè)電源控制器，與普通的PWM控制器不同，它使用簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)控制方式來(lái)穩(wěn)定輸出電壓?？刂破靼ㄒ粋€(gè)振蕩器、使能電路、限流狀態(tài)調(diào)節(jié)器、5.8V穩(wěn)壓器、欠電壓即過(guò)電壓電路、限流選擇電路、過(guò)熱保護(hù)、電流限流保護(hù)、前沿消隱電路。該芯片具有自動(dòng)重啟、自動(dòng)調(diào)整開(kāi)關(guān)周期導(dǎo)通時(shí)間及頻率抖動(dòng)等功能。

電路的工作原理分析

電源的核心部分采用反激式變換器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。整體設(shè)計(jì)電路圖如圖1。

輸入整流濾波電路

考慮到成本、體積等因素，改善諧波采用無(wú)源功率因數(shù)校正電路，主要是通過(guò)改善輸入整流濾波電容的導(dǎo)通角方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體方法是在交流進(jìn)線端和整流橋之間串聯(lián)電感，如圖1所示C1、C2、L1、L2組成一個(gè)π型電磁干擾濾波器，并使用填谷電路填平電路，減小總諧波失真。填谷電路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3組成，限制50Hz交流電流的3次諧波和5次諧波。

經(jīng)整流及濾波的直流輸入電壓被加到T1的初級(jí)繞組上。U1（TNY279）中集成的MOSFET驅(qū)動(dòng)變壓器初級(jí)的另一側(cè)。二極管D4、C5、R6組成鉗位電路，將漏極的漏感關(guān)斷電壓尖峰控制在安全值范圍以?xún)?nèi)。齊納二極管箝位及并聯(lián)RC的結(jié)合使用不但優(yōu)化了EMI，而且更有效率。

高頻變壓器設(shè)計(jì)

TNY279完全可以自供電的，但是使用偏置繞組，可以實(shí)現(xiàn)輸出過(guò)壓保護(hù)，在反饋出現(xiàn)開(kāi)環(huán)故障時(shí)能夠保護(hù)負(fù)載，有效地減少對(duì)LED光源的產(chǎn)生的損害，在本設(shè)計(jì)中采用偏置繞組，如圖1，同時(shí)可由更低的偏置電壓向芯片供電，抑制了內(nèi)部高壓電流源供電，在空載時(shí)功耗可降低到40MW以下。Y電容可降低電磁干擾。

反饋電路設(shè)計(jì)

次級(jí)采用恒流恒壓雙環(huán)控制。NCS1002是一款恒流恒壓次級(jí)端控制器。如圖2所示，它的內(nèi)部集成了一個(gè)2.5V的基準(zhǔn)和兩個(gè)高精度的運(yùn)放。

圖2 NCS1002芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

電壓基準(zhǔn)和運(yùn)放1是電壓控制環(huán)路的核心。運(yùn)放2則是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)放，用于電流控制。在本設(shè)計(jì)中，電壓控制環(huán)路用于保證輸出電壓的穩(wěn)定，電流反饋控制環(huán)路檢測(cè)LED平均電流，即電路中R17上的電流，將其轉(zhuǎn)換成電壓和2.5V基準(zhǔn)比較，并將誤差反饋到TNY279中來(lái)調(diào)整導(dǎo)通。

工作原理：

NCS1002調(diào)節(jié)輸出的電壓值，當(dāng)輸出電壓超過(guò)設(shè)定電壓值時(shí)，電流流向光耦LED，從而下拉光耦中晶體管的電流。當(dāng)電流超過(guò)TNY279的使能引腳的閾值電流時(shí)，將抑制下一個(gè)周期，當(dāng)下降的電壓小于反饋閾值時(shí)，會(huì)使能一個(gè)開(kāi)關(guān)周期，通過(guò)調(diào)節(jié)使能周期的數(shù)量，對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，同樣，當(dāng)通過(guò)檢測(cè)到R16上的電流即輸出電流大于設(shè)定的值時(shí)，電流通過(guò)另一個(gè)二極管下拉光耦LED中晶體管的電流，達(dá)到抑制TNY279的下一個(gè)周期的目的，當(dāng)輸出電流小于設(shè)定電流時(shí)會(huì)使能一個(gè)開(kāi)關(guān)周期，通過(guò)這樣的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，能使得輸出的電壓和電流都處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

當(dāng)反饋電路出現(xiàn)故障時(shí)，即在開(kāi)環(huán)故障時(shí)，偏置電壓超過(guò)D9與旁路/多功能引腳電壓時(shí)，電流流向BP/M引腳。當(dāng)此電流超過(guò)ISD（關(guān)斷電流）時(shí)TNY279的內(nèi)部鎖存關(guān)斷電路將被激活，從而保護(hù)負(fù)載。由于使用了偏置繞組將電流送入BP/M引腳，抑制了內(nèi)部高電壓電流源，這樣的連接方式將265VAC輸入時(shí)的空載功耗降低到40MW有效的降低功耗。

36瓦led燈電源電路圖（三）

LM317或者M(jìn)C33269制作的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電流=1.25/3.6=0.35A，改變3.6Ω電阻可以獲得不同的恒定電流。

輸入電壓必須大于“燈串電壓+3V”才能可靠工作，LM317上要加散熱器。

36瓦led燈電源電路圖（四）

LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路

LED燈在使用時(shí)需要多顆燈珠串聯(lián)或者并聯(lián)起來(lái)才能工作，采用并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)多只LED雖然所需的電壓較低，但由于每只LED的正向壓降不同，使得每只LED的亮度不同，除非采用單獨(dú)的調(diào)節(jié)的方式來(lái)保證每只LED有相同的亮度。所以并聯(lián)方式要保證亮度均勻一致，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜。而采用串聯(lián)方式能夠保證流過(guò)每只LED的電流相同，亮度一致，是目前常用的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)采用串聯(lián)型的驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，如果其中一個(gè)或幾個(gè)LED發(fā)生故障而斷路（短路對(duì)電路影響較小可忽略），會(huì)使電路發(fā)生斷路而不能正常工作。為了避免此缺陷，可在每個(gè)LED兩端反向并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓管（如圖1所示），當(dāng)某個(gè)LED燈珠發(fā)生斷路時(shí)，其并聯(lián)的穩(wěn)壓管投人工作，保證了串聯(lián)燈珠電流不變。要注意的是，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值要比LED的導(dǎo)通電壓要高，否則并聯(lián)的穩(wěn)壓管會(huì)分流掉一部分電流而使LED將變暗甚至不亮。

圖 1 LED串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電路

本文采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式，其LED線性恒流控制電路如圖2所示。

圖2 LED恒流控制電路

圖中，Vz1、Vz2、VQ1、VQ2、R1、R2構(gòu)成線性恒流源，它保證了流過(guò)每只白光LED的電流相同，得到均勻的亮度。LED驅(qū)動(dòng)電源采用市電直接整流濾波，得到控制LED的直流工作電壓，無(wú)需升壓或降壓處理，故電源驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)潔，且電源效率高。所使用的LED是高亮度的白光LED（工作電壓范圍為：3.0~3.2V），利用94個(gè)LED燈珠組成LED日光燈。

下面，進(jìn)行線性恒流源電路的工作原理分析，電路采用互補(bǔ)型兩端恒流源結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

晶體管VQ1，穩(wěn)壓管Vz1和R1構(gòu)成一個(gè)恒流源，此恒流源給穩(wěn)壓管Z2提供穩(wěn)定的工作電流，而晶體管VQ2，穩(wěn)壓管Vz2和R2構(gòu)成另一個(gè)恒流源共給穩(wěn)壓管Vz1穩(wěn)定的工作電流。由于兩個(gè)恒流源互相穩(wěn)定對(duì)方的穩(wěn)壓管工作點(diǎn)，使穩(wěn)定電壓Vz1和Vz2以及流過(guò)該恒流單元的總電流均不再變化，因此可以保證流過(guò)LED的工作電流的恒定。

36瓦led燈電源電路圖（五）

LM2734是1A降壓型穩(wěn)壓器?；贚M2734的恒流驅(qū)動(dòng)電路（如下圖所示）利用LM321運(yùn)算放大器獲取采樣電阻Rset上的電壓，結(jié)合其它電阻和電容就可以構(gòu)成一個(gè)完整、高效率的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。在實(shí)際使用中，有些LED恒流驅(qū)動(dòng)電路可以直接從采樣電阻獲取反饋電壓，如圖所示。