一種經(jīng)改進(jìn)的LED串離線驅(qū)動(dòng)器

VTH是全波整流器橋的輸出電壓，經(jīng)R1到R3的分壓，超過D5的68V偏壓，使Q 1導(dǎo)通，Q 2關(guān)斷。Q 2導(dǎo)通時(shí)， C 1快速充電到VTH， 然后通過LED串緩慢放電，直到交流線的下一個(gè)半周期。

在C1放電結(jié)束時(shí)，VTH不得低于維持LED工作所需要的120V電壓，也不能超過最低交流電平VRMS的1.414倍。當(dāng)LED需要120V電壓時(shí)，還要加上IC1所需要的3V輸入-輸出壓差，再加上R5的1.25V電壓，于是最低C1電壓將是124.25V。為簡(jiǎn)化起見，本圖取整到125V。

如圖4所示，在一個(gè)10 ms的50 Hz半周期內(nèi)，C 1放電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于充電時(shí)間。在此期間，C 1兩端的峰峰值大約為20 mA×10 ms / 22 μF =9.09 V 。于是，UC1-MAX= 125 V +9.09 V=134 .09 V。簡(jiǎn)單起見該值取整為135 V。這個(gè)值就是VTH，任何大于該值的電壓都會(huì)使Q 1導(dǎo)通，而由Q2斬?cái)唷?/p>

當(dāng)Q 1 導(dǎo)通時(shí)， 圖3 中R 4 在260VRMS輸入時(shí)的功耗小于20mW，而R 1- R 2- R 3- D 5分壓器功耗小于100mW。與LED的2.4W功耗相比，這個(gè)結(jié)果幾乎可忽略不計(jì)。這些電阻值較大，因此功耗也低。R3用于精確調(diào)節(jié)VTH，以配合LED串上的實(shí)際壓降。

電路中有一個(gè)起動(dòng)限流器，用于限制通過C1和Q2的浪涌電流，浪涌電流的出現(xiàn)是在剛達(dá)到VTH前的周期，正好加上了交流電時(shí)。限流電阻會(huì)降低每個(gè)周期的效率，而R9只將上電浪涌限制在1.35A，直至C2充電到足以導(dǎo)通Q3時(shí)為止。

當(dāng)交流輸入增加時(shí)，斬波器的功耗略有上升， 而功率效率則稍有下降，如表1所示。

這個(gè)改進(jìn)的電路可以工作在96 V ~260 Vac ( 50 Hz ) 。對(duì)較大的LED電流，建議提高C1的容量，降低電阻R5阻值。如果LED工作電壓不同，則應(yīng)重新計(jì)算一些參數(shù)，計(jì)算方法同上。LED工作電壓越低，交流輸入電壓也可以越低。本設(shè)計(jì)實(shí)例亦可適用于60Hz交流電。

作者注：

1. 采用大電流通孔電阻，或幾只串聯(lián)的表面安裝電阻，要能承受的電壓至少為400V?？紤]短路時(shí)的安全問題，建議使用一根熔絲。

2. 新手實(shí)驗(yàn)的安全警告：本電路中有可致死電壓，測(cè)試與使用期間要特別小心。可能的話，用一個(gè)隔離變壓器，使電路的交流輸入懸浮于大地，不要對(duì)示波器機(jī)殼懸浮。示波器地沒有隔離，因此不能與電路相連接。

3. 在加有交流電壓時(shí)不要按下按鍵。為保證維護(hù)時(shí)的安全，按鍵使C1通過R10到D8完全放電。