LED 驅動(dòng)電源設計

開(kāi)關(guān)電源具有效率高的特性,而且開(kāi)關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機重量也有所下降,所以,現在的LED驅動(dòng)電源

大都使用開(kāi)關(guān)電源。電源電路正常是LED驅動(dòng)電源正常工作的基本保障。

1.開(kāi)關(guān)電源的基本工作原理

開(kāi)關(guān)電源的結構框圖如圖1。由對輸出電壓“取樣”,并對基準源進(jìn)行“比較”后控制“調整管”或“開(kāi)關(guān)管”,此時(shí)開(kāi)關(guān)電源的“開(kāi)關(guān)管”相當于一個(gè)開(kāi)關(guān),開(kāi)通時(shí)間由比較結果而定;當開(kāi)關(guān)電源輸出的電壓太低時(shí),通過(guò)“比較放大”控制“開(kāi)關(guān)時(shí)間控制電路”使“開(kāi)關(guān)管”開(kāi)通時(shí)間變長(cháng),從而使輸出的電壓提升。

LED驅動(dòng)電源的核心部分是“開(kāi)關(guān)管”和“變換器”組成的開(kāi)關(guān)式直流-直流變換器。它把直流電壓Ui(一般由輸入市電經(jīng)整流、濾波后獲得)經(jīng)開(kāi)關(guān)管后變?yōu)橛幸欢ㄕ伎毡鹊拿}沖電壓Ua,然后經(jīng)整流濾波后得到輸出的電壓Uo。

圖2所示是電源電路的實(shí)物圖。圖中右上角輸入220V交流市電,先經(jīng)電源濾波電路后用右下角的二極管進(jìn)行整流,再經(jīng)大電容濾波后輸出直流。由于是對220V交流信號進(jìn)行整流濾波,所以二極管的耐壓值要高,而電容的容量也要大,所以實(shí)物圖中右下角的電容體積很大。整流濾波后得到的直流信號再經(jīng)右邊居中的開(kāi)關(guān)電源IC轉換成高頻的交流信號,再經(jīng)變壓器耦合輸出各路低電壓的交流信號。由于變壓器是工作在高頻狀態(tài),所以其體積較小。耦合輸出的各組交流信號經(jīng)左邊的二極管整流、電容濾波和三極管穩壓或三端穩壓電源穩壓后輸出各部分電路工作所需的直流電壓。此電路由于采用了變壓器并聯(lián)耦合,而且比較放大電路反饋回脈沖調寬電路是利用光耦器件,即用光信號來(lái)傳遞信息,輸入端與輸出之間實(shí)現絕緣,是冷底盤(pán)機,其防觸電的警告標志僅在電路板的右邊。光耦跨接在有警告標志和無(wú)警告標志部分,起到傳遞信號而又能隔離前后級地線(xiàn)的作用。這種機型在維修主電路板時(shí),由于主電路板與大地不相連,通常比較安全。但在測量后級電壓時(shí),不能使用前級的地線(xiàn),否則所測電壓將全部為0V。

圖3所示是電源電路原理圖。電源IC為專(zhuān)用開(kāi)關(guān)電源集成電路VIPER22A,圖4是其外引腳圖,圖中,第1、2腳SOURCE是內部場(chǎng)效應管源極的表示,在使用中通常接地,3腳FB是取樣電壓輸入端,4腳VDD是供電電壓端,第5、6、7、8腳的DRAIN表示接通內部場(chǎng)效應管的柵極。圖5是其內部結構圖。

220V的交流電源經(jīng)開(kāi)關(guān)輸入后,經(jīng)四個(gè)二極管構成的橋式整流電路整流、C1濾波后輸出一個(gè)300V左右的直流信號。由于VIPER22A處于工作狀態(tài),在其內部場(chǎng)效應管截止時(shí),會(huì )在變壓器初級(L左1)兩端產(chǎn)生大于300V的電壓,利用R1、C2和D5構成防沖激電路,使其電壓有一個(gè)釋放回路,以免激穿VIPER22A內部場(chǎng)效應管。