小功率LED球灯驱动电路浅析.doc

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1、小功率LED及其球灯驱动电路发光二极管(LED)是利用固态半导体芯片作为发光材料，当它两端加上正向直流电压后，半导体中的电子和空穴产生复合,放出过剩能量而引起光子发射产生可见光，它具有较高的光效和更高的可靠性,已成为现今照明中一种具有高效节能、录色环保、超长寿命等特点的新光源，正在大力推广应用。然而这些优越性能的实现，需要有完善的驱动电源与其配套。在实际应用中，由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当，优势就无法体现，而且LED极易损坏。因此在设计制作LED灯驱动电源时，有必要知道LED的电流、电压特性。一、功率LED发光管的工作特性及其对驱动

2、电源的要求LED灯驱动电路是依据LED发光管的特点和光电参数来设计的，图①示出了1WLED正向压降和照1WLED典型工作的正向电流取If=350mA、对应的正向电压度随电流的变化曲线，从特性曲线看出：⑴发光强度由流过LED的电流决定的，电流小发光强度弱，电流过大会引起LED寿命衰减或损坏。根据LED电流电压的变化特点，确定合适的工作电流值，并采用恒流驱动方式是比较理想的。这样可避免因LED正向电压的改变而引起电流的变动，保证功率LED工作安全，同时恒定的电流使LED亮度稳定。⑵功率LED发光管与一般半导体二极管一样，正向导通压降随导通电流的

3、变化并不大，一般正向电压Uf在3.5V左右,(不同颜色的LED的导通电压不尽相同)。为Uf=3.4V±0.2VO由于LED的正向伏安特性非常陡，正向动态电阻很小，不宜直接用电压源供电，否则电压波动稍大,电流就会迅速增大到烧毁的程度。若用稳压方式供电，也要用稳压精度较高的稳压电源。LED的伏安特性也决定了它不能承受浪涌电压的冲击，因此驱动电源中要设有浪涌抑制电路。(3)由于LED工作时结温会逐渐升高，而LED的PN结是负温度系数(-2mV/°C)器件，如果不对驱动电路输出电流加以限制，流过LED的电流会随温度升高而增大，形成正反馈的结果，造成

4、结温进一步升高，促使LED产生快速老化，最终可能烧毁。因此要求LED散热必须良好，驱动电路具有恒流输出的功能。参数标记典型值最大值单位消耗功率FD10002520mV顺向电流IF350700mA正向电压VF3.33.6V反向电压VR5V反向电流IRuA电压比例关系-0.4mV/°C结温Tj125°C°C工作温度TOPr-40*C-+80”C°C1WQI光LED技术参数(Ta25°C)⑷功率LED的反向电压Vr较小，一般反向击穿电压Vr5V左右，反向漏电流Ir<30MA,若超过5V后进入反向击穿区IR将急剧增加而烧毁。1W白光LED技术参数列

5、於右表：二.3W〜5WLED灯驱动电路用市电驱动功率LED灯的驱动电源，需要解决降压、隔离、恒流外，还需具有过温、过流、短路、开路保护及抗电磁于扰等功能。并要求有较高的转换效率、较小的体积和较低的成本随着大功率LED灯普遍。在灯光装饰和照明中的应用，相应的驱动电路大量出现，其中较理想的LED驱动方式是利用集成芯片的PWM控制恒流方式，如图②为例：该电路采用高频（25KHz~45KHz）PWM信号恒流控制白光LED的亮度，利用体积很小的高频变压器T1来实现电压变换及电网隔离，T1与功率管Q1组成了高频单端反澈开关电源，所以电路本身消全波粲沆A

6、CDBIkB6885〜265V海波ClI旬【捽制ICUC5NcFBVccGM)OCT■JA024.7uF/400VR1IM启动电激CRD父峰吸攻T15电看JQ113002C3R32RI电流涙样,771）1.~-」辅助矩源―，如.KI?2N1匚72250VD3SS110澹波K62KEH101009.9V300mA—O~U+U_0-1嘶1N41481P/25VK55.IK电圧反馈LED2玄IWIJH)X3耗的能量很低。当输出过重或短路时，可自动进入间歇振荡保护模式，而保护自己不被损坏。这个1~5W小功率LED射灯驱动电路选用的JA02是一款超高

7、性价比，低功耗的LED照明驱动电源控制芯片，主要用于目前流行的LED球灯的电源中，该芯片具有如下主要特点：%15%精度的恒流驱动，保证LED稳定工作；%15%的电压精度，确保输出电压的一致性；%1IC内部高度集成了欠压锁定，前沿消隐等功能模块，并有LED开路、短路多重保护功能；%1芯片具有负温度特性，随环境温度的升高，使流过LED的电流逐渐变小，从而达到降低系统温度，有效保护灯具，延长灯具寿命。JA02驱动IC共有6个引脚，名称符号及功能如下：（1）脚CS电流采样输入端，连接到开关管Q1发射极电阻R3上；（2）脚卩8电压反馈输入端，由变压器

8、辅助绕组N2送来的反馈电压经电阻R4、R5分压（2.4~3.6V）后加於此端，它反映输出电压的大小。电路PWM占空比取决於这个反馈电压及（1）脚CS上电流反馈信号；（3）脚接地端