【研发工程师技术指南】全面剖析LED吸顶灯
如果市电电压低于228V,是不是恒流二极管就不工作呢?并不是,但的确是不恒流了,这时候它和LED就会达到一个新的平衡点,那就是二者的电压和等于市电电压经过整流后的电压。因为LED伏安特性的非线性,所以很难用公式来表示。总之,当市电电压降低时,LED中的电流就会随市电电压的降低而降低。其亮度也会跟着变暗。但是这时候恒流二极管的压降不大所以并不消耗很多功率。所以效率还是很高的。
前面假定了LED的正向压降为3.3V,实际上即使其额定为3.3V,在开机一段时间以后,由于结温的升高,正向压降就会降低至3.1V甚至3.0V。 一个采用恒流二极管的8W电源的实测结果如下表所示:
由表中可见,采用恒流二极管以后其最高效率的确可以做到非常高。是一种值得选用的电源。为了在220V得到最高的效率,看来应该串联90个以上的LED。
各种恒流二极管的参数如下表所示:
2.采用高压直接降压的开关式恒流源
由交流直接整流得到的电压是264V,这时候可以采用直接降压的高压Buck电路来恒流。
a)PAM99700
图6:采用美国PAM公司的PAM99700的高压Buck电路图
这个电路的特点是效率高达90%,功率因数也大于0.9以上。外部电路也很简单。可以驱动多达40个1W的LED。一个采用PAM99700的LED吸顶灯照片如图7所示。
图7:采用PAM99700作为恒流驱动源的LED吸顶灯
它是采用24串7并的3014型LED,总功率16.8W。右下角的蓝色印制板是红外遥控接收器。
它的实测结果如下(图8):
图8:效率、功率因素、LED电流和输入电压的关系
b)HV9861A
最近美国Supertex公司推出了新款高压降压芯片HV9861A以取代HV9910B.它采用了均值取样从而提高了恒流精度至+/-3%。它的电路图如图9所示。
图9:HV9861A直接降压式电路图
这个电路可以驱动21个1W的LED。其主要指标如下:
其输出LED电流以及效率随输入电压的变化如图10所示。
图10:输出电流和效率随输入电压而变化 因为电路中没有采用无源功率因数校正,所以功率因数比较低。这个电路也没有采用为减小EMI所需的滤波器,如果加上这两项以后都会降低其效率。
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