AC LED成熟的產(chǎn)品如首爾用于AC110C的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。

工程師LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)問(wèn)題解答

1. LED驅(qū)動(dòng)電路工作原理

網(wǎng)友提問(wèn)：這份LED驅(qū)動(dòng)電路中各元件分別起什么作用？是如何工作的？  

專家回復(fù)：上圖是驅(qū)動(dòng)3顆1W白光LED的電原理圖，它是12~24V電壓范圍里交直流兩用的。

D1~D4組成整流橋，這個(gè)橋有兩個(gè)功能，在輸入是交流電源的時(shí)候，把交流整流成直流；在輸入是直流電源的時(shí)候，起極性轉(zhuǎn)換作用，無(wú)論輸入電源的極性如何，都能保證電路正常工作。 

CIN是濾波電容，把脈沖直流變換成平滑的直流。 RS是取樣電阻，它決定恒流源的絕對(duì)精度。 L是整流電感，把100KHz的脈沖電流變換成三角波電流，L的電感量會(huì)影響工作電壓范圍內(nèi)恒流源的穩(wěn)定性。

D5是續(xù)流二極管，在晶片內(nèi)部MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)為儲(chǔ)存在電感中的電流提供放電回路。由于工作在高頻脈沖狀態(tài)，D5應(yīng)選用正向壓降小，恢復(fù)速度快的肖特基二極體。

芯片的DIM端可外接PWM脈沖或直流電壓調(diào)光，也可以接熱敏電阻作輔助溫度控制和自動(dòng)亮度控制。如果不用這些功能，DIM端懸空。

2. LED日光燈明暗不均如何解決？

網(wǎng)友提問(wèn)： 23串12并，恒流電源，線路板上有明顯的明暗不均現(xiàn)象，測(cè)得電壓在3.02-3.08之間，單顆燈試,3.1v時(shí)暗區(qū)的電流為10-15ma 亮區(qū)在20ma左右 ，請(qǐng)教這是怎么回事？

專家回復(fù)：可能是PCB布線不好，活著鋁基PCB板有漏電，可用分段割斷的方法來(lái)尋找，只是比較費(fèi)時(shí)罷了。0.06W的LED光源，理論工作電流是20mA，一般做燈具為防LED早衰，可設(shè)計(jì)在15-18mA。

3. PWM恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)日光燈電源問(wèn)題

網(wǎng)友提問(wèn)：最近在用一款PWM恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片做日光燈電源, 出現(xiàn)以下問(wèn)題: 

  a, 恒流源不恒流,在輸入80V-250V電壓變化過(guò)程中,電流先增大,后減小,且變化范圍比較大,電感換過(guò)很多個(gè)(電感都是自制,從500uH-3mH),問(wèn)題依舊 

  b,使用的MOS管是5N5001,測(cè)試DS兩端電壓,在輸入150V左右時(shí),數(shù)字萬(wàn)用表開(kāi)始亂跳. 

專家回復(fù)：

  a. PWM LED驅(qū)動(dòng)IC組成的LED日光燈電源方案在Vin小范圍變化時(shí),對(duì)于固定負(fù)載是恒流的。當(dāng)Vin大幅度變化時(shí)它需要有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，當(dāng)線路設(shè)計(jì)不好或PCB板設(shè)計(jì)不好時(shí)，應(yīng)當(dāng)在Vin變化時(shí)，Iout也會(huì)有一定的變化。

  b. 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試DS電壓是不合理的,如果想看該電壓該用示波器看。

4. LED閃爍問(wèn)題

網(wǎng)友提問(wèn)：驅(qū)動(dòng)鹵素?zé)舻臅r(shí)候降低電壓，鹵素?zé)袅炼冉档停瑳](méi)其他變化。驅(qū)動(dòng)LED時(shí)降低電壓，LED在一定程度上會(huì)發(fā)生閃爍。為什么呢？

專家回復(fù)：鹵素?zé)羰羌冸娮柝?fù)載，因此鹵素?zé)綦娮幼儔浩髋c其配合能很好的工作。而LED燈具是容性阻抗+感性阻抗的負(fù)載，鹵素?zé)綦娮幼儔浩鹘邮躄ED燈負(fù)載時(shí)它輸出的能力會(huì)大大下降，表現(xiàn)為輸出電壓由12V驟降至7V，如是8V啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)IC即進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)鹵素?zé)綦娮幼儔浩鬏敵鲭妷河稚��?2V，如此周而復(fù)始，使你見(jiàn)到LED燈在閃爍。解決方案是選用啟動(dòng)電壓低于6V的驅(qū)動(dòng)IC。

5. 水下燈應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？

網(wǎng)友提問(wèn)：水下燈應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？有哪些問(wèn)題要注意？LED燈珠炸是不是由沖擊電流造成的？如何解決？

專家回復(fù)：從安全的角度來(lái)說(shuō),水下燈要求采用低壓隔離供電，盡可能使用國(guó)際通用的AC 36V以下電源，因此AC24V、AC12V都是可選用的標(biāo)準(zhǔn)電源。

長(zhǎng)距離送電會(huì)造成電壓下降，可增加銅線直徑來(lái)補(bǔ)償。此外， AC在線間傳輸比DC在線間傳輸損耗要小。

水底燈大多采用AC24V安全電源，因此完全可以選用Vin=6-30V、Iout=1.2A，系統(tǒng)應(yīng)用零部件很少的PT4115來(lái)做驅(qū)動(dòng)電源，它用四個(gè)肖特基二極管做整流橋，一個(gè)濾波儲(chǔ)能電容器、一個(gè)輸出電流設(shè)定電阻、一個(gè)續(xù)流肖特基二極管和一個(gè)續(xù)流電感器。

電網(wǎng)載荷瞬時(shí)突變會(huì)引起電流浪涌，可在電路上加保護(hù)器件來(lái)有效抑制。早期的9910IC都有“炸燈珠”毛病，需要靠應(yīng)用電路來(lái)改進(jìn)。

6. LED亮度不均問(wèn)題 

網(wǎng)友提問(wèn)：要做一款60W功率LED太陽(yáng)能路燈,用兩個(gè)12V的電池組串聯(lián)儲(chǔ)存太陽(yáng)能(單個(gè)電池組放電電壓在10.8-15V左右),路燈的供電電壓在21.6-30V之間. 計(jì)劃采用用2個(gè)分別可以驅(qū)動(dòng)30W的驅(qū)動(dòng)單元，采用兩個(gè)6串5并的方式.驅(qū)動(dòng)器選擇可PWM調(diào)光的BUCK芯片.但是實(shí)際出現(xiàn)LED亮度不均問(wèn)題，該問(wèn)題怎么解決?

專家回復(fù)：這是一個(gè)很典型的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。Buck電路僅僅在LED串的正向電壓低于電池電壓時(shí)才能采用，而且必須要預(yù)留一定的電壓富余量，否則即便Buck進(jìn)入100%占空比狀態(tài)也不能得到設(shè)定的電流。

其他建議者建議使用某種品牌的器件，可是我們知道架構(gòu)的選擇和品牌是沒(méi)有關(guān)系的，這就像物理學(xué)的基本定律的正確與否與其提出者的國(guó)籍沒(méi)有關(guān)系一樣。

此設(shè)計(jì)的正確選擇是采用Buck-Boost架構(gòu)。Buck-Boost架構(gòu)的最佳應(yīng)用條件是輸出電壓在輸入電壓的變化范圍之內(nèi)，但超出范圍以外時(shí)也一樣可用，可以稱為全能型架構(gòu)。