淺析高效率LED照明燈設(shè)計(jì)

一般的LED照明燈在驅(qū)動(dòng)電路中都有限流電阻，而電阻消耗的電能與LED發(fā)光無(wú)關(guān)。為了提高效率，就要采用恒流輸出的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，并在輸出級(jí)采用功率MOSFET。

　　圖1是這種驅(qū)動(dòng)電路的方框圖，它省略了傳統(tǒng)電路的三角波發(fā)生器和誤差放大器，而使用了CM0S邏輯IC和PWM調(diào)制器。當(dāng)時(shí)鐘CLK信號(hào)為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)，輸出FET關(guān)斷。而當(dāng)CLK信號(hào)為高電平時(shí)，輸出FET導(dǎo)通。其電流被電阻Rs轉(zhuǎn)換成電壓，當(dāng)此電壓高于基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，比較器輸出由高變低，RS觸發(fā)器又被復(fù)位，輸出FET再關(guān)斷。其結(jié)果，即使電源電壓有變化，儲(chǔ)存在電感中的能量卻是恒定的。實(shí)現(xiàn)了恒功率輸出。這里是把Rs上的電壓降作為三角波電壓，PWM比較器將此電壓與基準(zhǔn)電壓直接比較而起到了誤差放大器的作用。

　　實(shí)際電路如圖2，采用了分立元件組成，重點(diǎn)是PWM比較器和倍壓脈沖輸出電路。

　　PWM比較器由與非門IC2a和摸擬開(kāi)關(guān)IC3組成，即所謂的斬波比較器，并把與非u7yh的一個(gè)輸入端置為高電平而成為反相器。此反相器重復(fù)工作在"預(yù)充電"和"比較"這兩個(gè)狀態(tài)中。

　　預(yù)充電狀態(tài)

　　在預(yù)充電狀態(tài)，電容C5被IC6(LM385)提供的基準(zhǔn)電壓Vref充電，這時(shí)輸出既不是高電平，也不是低電平；而保持在比較器即將翻轉(zhuǎn)時(shí)的輸出狀態(tài)、并與ItS觸發(fā)器組合成PWM電路。

　　比較狀態(tài)

　　輸人電壓使充在C5上的電壓電平移位，并輸入到反相器，與反相器的閾值電壓比較，輸出高電平或低電平。

　　倍壓脈沖輸出電路

　　顧名思義，這是要產(chǎn)生2倍于電源電壓的脈沖。首先在輸人低電平時(shí)，電容C7被充電，輸出為0V；當(dāng)輸人高電平時(shí)，voc和電容上的電壓串聯(lián)，在反相器IC5的YlX)端電壓是2Vcc；由于Yss端加有voc電壓，故輸出2Vcc.

　　在圖2中，555(IC1)時(shí)基電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，通過(guò)亮度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)51來(lái)改變C2的充電電壓，以選擇11.4kHz和965Hz兩擋頻率來(lái)改變時(shí)鐘頻率，達(dá)到改變亮度的目的。

　　輸出電路和PWM比較器直接與電源連接，但在不開(kāi)燈日寸耗電僅10uA.

　　輸出連接35只白光二極管，分五組串并聯(lián)。