低损耗led交流供电研究及其应用

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1、重庆师范大学毕业论文（设计）低损耗LED交流供电研究及其应用电子科技大学电子信息科学与技术2003陈文芳指导教师：摘要：目前低耗LED的大量使用，其供电的方式只有两种，但是最常用的却是直流电源，而交流电源却使用得相对少些。因此针对交流供电进行讨论研究。论文中提出了几种具有代表性的实用的供电电路方案，并对每一种电路的工作原理、优缺点及使用范围进行了较详尽的论述。对使用LED的用户合理选择交流供电有一定的指导作用。关键词：电容降压式、变压器降压式、AC/DC变换器、开关稳压电源Abstract:Lowagreatdealofusageconsum

2、edLEDcurrently,thewayofitspowersupplyonlyhave2kind,butthemostincommonuseofbutisadirectcurrentpowersupply,butACpowerusageoppositealittleless.Thereforeaimatexchangespowersupplytocarryonadiscussionresearch.Putforwardafewkindsinthethesishavearepresentativeofpracticalpowersupply

3、electriccircuitproject,andrightnessakindofeachworkprinciple,meritandshortcomingofelectriccircuitandusagethescopecarriedonmoredetailedofdiscuss.TousageLEDcustomerreasonablechoiceexchangesthepowersupplyhavecertainofinstructionfunction.Keyword:Theelectriccapacitydeclineapresst

4、ype,transformertodeclineapresstype,AC/DCtransformationmachine,switchsteadypresspowersupply1、概述LED是一种节能、环保、小尺寸、快速、多色彩、长寿命的新型光源。最近几年，国内外许多生产商都在积极研发高亮LED，而这些高亮LED的应用更为广泛。例如照明、LCD的背光源、交通灯、医疗等。由于LED的导电是单一的，因此在交流供电情况下，需要将交流电转换成直流电。为此，本文针对目前LED采用交流供电的方式进行说明。第12页(共12页)2、低损耗LED交流供电方

5、案2．1、电容降压式电容降压式是为LED提供电源的最简单的一种方式。它是用一个电压源通过串接一个电阻与LED相连。只要工作电压（VB）保持恒定，LED就可以发出恒定强度的光（尽管随着环境温度的升高光强会减小）。通过改变串联电阻的阻值能够将光强调节至所需要的强度。设计LED的电源时，要知道LED的电流、电压特性。由于LED的生产厂家及LED的规格不同，其电流、电压特性均有差异。现以LED典型规格为例，按照LED的电流、电压变化规律，一般正向电压为3.0～3.6V，典型电压值为3.3V，电流20mA，当加于LED两端的正向电压超过3.6V后，正向

6、电压很小的增加都会导致LED的正向电流成倍增长，使LED发光体温度上升过快，从而加速LED光衰减，使LED的寿命缩短，严重时甚至烧坏LED。根据LED的电压、电流变化特性，对LED电源的设计提出了严格的要求。当前很多厂家生产的LED灯产品（例如灯杯、投射灯、护栏灯）都采用阻容降压方式，然后加上一个稳压二极管，向LED供电。这种供电方式存在极大缺点，首先效率低，在降压电阻上消耗大量的电能，甚至有可能超过LED所消耗的电能，且无法提供大电流，因为电流越大，消耗在降压电阻上的电能就越大，所以很多产品的LED不采用并联方式，而采用串联方式降低电流。其

7、次是稳定电压的能力极差，无法保证通过LED的电流不超过其正常工作要求。设计时可通过降低LED两端的电压，但这样是以降低LED的亮度为代价的。采用阻容降压方式为LED供电时，LED的亮度不能稳定，当供电电源电压较低时LED的亮度变暗。次方案的最大优点是成本低。电容降压电路是一种常见的小电流电源电路，由于其具有体积小、成本低、电流相对恒定等优点，也常用于LED的电路中。图2-1-1所示为一个实用的采用电容降压的LED的电源电路，而大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制二极管，因压敏电阻或瞬变电压抑制二极管能在电压突变瞬间（如雷电、大用电设

8、备启动等）有效地将突变电流泄放，从而保护LED和其它晶体管。瞬变电压抑制器的响应时间一般为纳秒级。第12页(共12页)图2-1-1图1中电容C3的作用是降压和限流。