詳解:低功耗、長壽命的LED驅動電路設計
發布時間:2014-01-30 責任編輯:sherryyu
220V交流電經電容C1、R1降壓限流後在A、B兩點的交流電壓約為15V,由VD1~VD4.進行整流,在C2上得到約14V的直流電壓作為高亮度發光二極管VD5~VD8的工作電壓,發光二極管的工作電流約為14mA。由於電容C1不消耗有功功率,泄放電阻消耗的功率可忽略不計,因此整個電路的功耗約為15×0.014≈0-2(W)。
這款用高亮度發光二極管製作的樓道燈,它白天關閉,天黑後自動點亮。一年的耗電量不超過2度,使用壽命可達10年。
電路工作原理
LED樓道燈的電路如下圖所示。電路由電容降壓電路、整流電路、LED發光電路和光電控製電路等部分組成。

220V交流電經電容C1、R1降壓限流後在A、B兩點的交流電壓約為15V,由VD1~VD4.進行整流,在C2上得到約14V的直流電壓作為高亮度發光二極管VD5~VD8的工作電壓,發光二極管的工作電流約為14mA。由於電容C1不消耗有功功率,泄放電阻消耗的功率可忽略不計,因此整個電路的功耗約為15×0.014≈0-2(W)。
為了進一步節省電能和延長高亮度發光二極管的使用壽命,電路中加入了由光敏電阻R2、電阻R3和三極管VT1等組成的光電控製電路,在夜晚光敏電阻R2的阻值可達100K以上,這時C2兩端的電壓經R2、R3分壓後提供給VT1基極的直流偏置電壓很小,VT1截止,對發光二極管的工作沒有任何影響;白天時,由於光電效應的作用,R2的阻值可減小到1OK以下,這時VT1導通並接近飽和,由於通過C1的電流最大隻能達到15mA,由於VTl的分流,C2上的電壓可下降到4V以下。
因為每個發光二極管的工作電壓要達到3V以上才能開始工作,四個串聯就要達到12V以上,所以這時發光二極管不能正常發光。
那麼,在VT1分流“短路”hou,weishenmedianludegonghaofanerbianxiaone?zheshiyinweidianrongjiangyadedianluzaishuchudianyabutaigaodeqingkuangxiajibenshangkekanzuoyigehengliuyuan,qigonghaoyufuzaidianzuchengzhengbi,zaiVT1分流使C2上的電壓下降後,相當於負載電阻減小,所以功耗就下降了。以A、B兩端的交流電壓下降到5V為例,假設C2上通過的交流電流達到15mA,這時電路的功耗約為5×0.015≈0.08(W)。因此以每天夜裏平均點亮12小時為例,一年的用電量為:(0.2×12+0.08×12)×365≈1.2(kWh),即1.2度電。
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元器件選擇和安裝
上圖中C1使用0.22μ 250VAC的金屬化聚酯薄膜電容器。R2使用CDS光敏電阻,型號為GL4516,其亮電阻(10Lux)為5~1OKΩ,暗電阻為0.6MΩ,也可以使用其它型號的CDS光敏電阻,當參數有差異時隻要適當調整R3的阻值即可。VD5~VD8用額定工作電流為20mA的高亮度白光發光二極管。其它元器件參數見下圖中所示。
loudaodengkeshiyongjiudejienengdenggaizhizhuangpei。bayuanlaidedengguanqudiao,liuxiadekongzhenghaozuoweifaguangerjiguandechukong,youyuchukongbijiaoda,keyongyingzhibanzaiduiyingfaguangerjiguandeweizhikaisigexiaokongzuochendi。zhuangpeishibuyongzhongxinzhizuodianluban,keyongyuanlaidedianlubanjinxingzhuangpei,liuxia4隻整流二極管,把原來400V的電解電容拆下換成100 μ 25V的de電dian解jie電dian容rong,拆chai除chu電dian路lu板ban上shang的de多duo餘yu元yuan器qi件jian,把ba樓lou道dao燈deng上shang的de其qi它ta元yuan器qi件jian利li用yong原yuan來lai的de焊han點dian進jin行xing搭da焊han。在zai圓yuan型xing外wai殼ke的de上shang部bu開kai一yi個ge孔kong作zuo為wei光guang敏min電dian阻zu的de透tou光guang孔kong,便bian於yu外wai界jie的de光guang線xian照zhao射she在zai光guang敏min電dian阻zu上shang。
安an裝zhuang好hao後hou接jie通tong電dian源yuan,在zai室shi內nei正zheng常chang光guang線xian下xia,若ruo擋dang住zhu光guang敏min電dian阻zu的de透tou光guang孔kong燈deng即ji點dian亮liang,拿na開kai後hou燈deng即ji熄xi滅mie,說shuo明ming燈deng的de工gong作zuo狀zhuang態tai是shi正zheng常chang的de。最zui後hou把ba燈deng安an裝zhuang在zai所suo使shi用yong的de樓lou道dao內nei,如ru果guo出chu現xian了le白bai天tian光guang線xian稍shao暗an時shi燈deng即ji點dian亮liang了le,可ke適shi當dang增zeng加jiaR3的阻值;反之,如果到了晚上光線較暗時燈還不能點亮,可適當減小、R3的阻值。正常情況下是不需要進行調試的。點亮後的樓道燈。
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