基于SA7527 的LED照明驅(qū)動(dòng)電源的研制

2. 3. 2 　恒流/ 恒壓功能

利用輸出端的電流取樣和電壓取樣信號,通過光電耦合器件反饋到sa7527 的反向控制輸入端1 腳( INV 端子) . 當(dāng)輸出電流的取樣電阻壓降超過0. 7 V時(shí),流過光耦的電流主要受開關(guān)電源輸出電流大小控制,此時(shí)開關(guān)電源工作在恒流輸出狀態(tài);否則為恒壓輸出狀態(tài),并且輸出電壓大小取決于精密三端穩(wěn)壓TL431 穩(wěn)壓大小. 這樣的自動(dòng)恒流/ 恒壓特性有利地保護(hù)了LED 出現(xiàn)開路以及短路時(shí)可能導(dǎo)致的連鎖性破壞.

反饋信號隔離器選用光電耦合器PC817 ,它的電流傳輸比為1 :1 ,工作電壓V CE > 1 V ,正向工作電流IF > 1 mA. 由于INV 端子正常工作電壓為2. 5V ,若取電流/ 電壓轉(zhuǎn)換電阻R10 = 1 kΩ ,則光耦的前向工作的電流IF = 2. 5 mA.

因此,由三極管Q3 、電流取樣電阻R18 和光耦PC817 組成恒流反饋環(huán)節(jié). 當(dāng)輸出電流變化時(shí),取樣電阻R18的壓降引起Q3 基極電壓的改變,使得通過光耦PC817 的電流發(fā)生改變,從而達(dá)到穩(wěn)流的目的. 恒壓輸出大小由TL431 精密穩(wěn)壓源確定. 該穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓為2. 5 V ,并且工作電流IRCE1 mA ,那么開關(guān)電源恒壓輸出時(shí)電壓為:

根據(jù)輸出恒壓的大小以及電阻的功率我們可以確定R17 , R19的取值.

2. 3. 3 　自動(dòng)光衰補(bǔ)償功能

由于PN 結(jié)溫度升高以及工作時(shí)間的增加將引起輸出光通量減低,而驅(qū)動(dòng)電流適當(dāng)增大則可提高輸出光通量 . 因此,為保持輸出光強(qiáng)穩(wěn)定性,利用光敏電阻RW和溫敏電阻RT 實(shí)現(xiàn)光衰的自動(dòng)補(bǔ)償. 當(dāng)RT 檢測到L ED 工作溫度升高時(shí),MUL 端子對地的等效電阻降低,MUL 端子輸入信號變小,使得輸出電流大小隨溫度的升高而有所上升,有效地補(bǔ)償了溫度升高后L ED 光通量減低的矛盾. 另外,PN 結(jié)溫度升高將引起PN 結(jié)壓降的升高,驅(qū)動(dòng)電源可能過早的從恒流轉(zhuǎn)入恒壓工作的情況,從而影響L ED 光通量的穩(wěn)定性. 為此,在輸出端子引入恒壓輸出電壓補(bǔ)償端子,當(dāng)溫度升高時(shí),適當(dāng)提高恒壓啟動(dòng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓,從而可靠的實(shí)現(xiàn)恒流/ 恒壓功能.

3 　應(yīng)用實(shí)例

我們使用100 顆明學(xué)Φ10 - L ED ,采用的陣列形式聯(lián)接,并均勻的鑲嵌在600 mm ×600 mm 的鋁塑天花板上,如圖4 所示. 對開發(fā)的25 W 辦公照明驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行實(shí)際測試(具體電路參數(shù)如圖3) ,輸出功率為約25W ,工作電壓約為63 V ,驅(qū)動(dòng)電流約為400 mA. 在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載條件下,功率因素為0. 92 ,效率為87. 5 %,電壓輸入范圍達(dá)82～290 V ,自動(dòng)恒流精度±0. 4 mA ,過電壓自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓功能,隨著溫敏電阻阻值的變化,恒流輸出電流值發(fā)生相應(yīng)的改變,最大變化幅度為8 mA.

在實(shí)際運(yùn)行時(shí),電源輸出的恒流大小設(shè)定為單顆L ED 電流72 mA (標(biāo)稱值( 80 mA) 90 %) , 當(dāng)L ED 結(jié)溫升高引起光強(qiáng)度降低時(shí),有利于加大恒流輸出電流大小對光衰進(jìn)行補(bǔ)償. 實(shí)際測試表明中心光強(qiáng)為346lx (lx :勒克斯) ,并且隨著L ED 溫度的升高中心光強(qiáng)衰減低于3 %.

4 　結(jié)語

從LED 的光電參數(shù)特性出發(fā),提出了一種基于sa7527 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)的LED 驅(qū)動(dòng)電路. 該驅(qū)動(dòng)電路克服了常規(guī)L ED 驅(qū)動(dòng)電路的缺陷,對L ED 溫度升高引起的光衰進(jìn)行了自動(dòng)補(bǔ)償. 實(shí)際試驗(yàn)表明,該驅(qū)動(dòng)電路高效、安全、可靠,可廣泛用于各種L ED 產(chǎn)品的照明驅(qū)動(dòng).