低成本1W大功率LED實用驅(qū)動電源應(yīng)用

　　大功率LED比日光燈具有更高的發(fā)光效率和使用壽命。人們應(yīng)根據(jù)實際使用方式另外加裝散熱器。目前,國產(chǎn)3W發(fā)白光的LED零售價為15元,但由于3W大功率LED質(zhì)量還不夠可靠，暫不宜使用。5W大功率LED只有進口貨,每只售價高達60元,僅適用于特殊要求的燈光工程之中,最適合人們家里作照明用的就是國產(chǎn)1W發(fā)光二極管。

　　鑒于大功率發(fā)光二極管工作電壓僅為3V,通過全橋整流將220V交流電變成直流電,在全橋上的電壓降約為1.8V,只驅(qū)動 一只發(fā)光二極管工作的電能 利用效率僅為60%。必須把3只以上發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,才能使總的電能利用效率超過80%。

　　根據(jù)3基色合成白光原理,將紅、綠、藍(lán)3只1W大功率發(fā)光二極管串聯(lián)起來工作,就可以獲得相當(dāng)于3W發(fā)白光的LED所達到的亮度 。同時還可以組合出6種彩色光線,滿足人們對變換彩光的喜好。為了避免電能浪費,使用市電做LED驅(qū)動電源應(yīng)采用電容器做降壓限流元件 。　

　用洗衣機電機所配的常規(guī)4.7μ/AC400V電容器做降壓限流元件可提供325mA工作電流,正好與1W大功率LED額定工作電流相同。購買紅、綠、藍(lán)3只1W大功率LED共需20元,比購買1只3W發(fā)白光的LED貴5元。但3W大功率LED的工作電流是1W大功率LDE的3倍,需要使用容量為14μ的電容器做降壓限流元件,而購買1只14μ/AC400V電容器比購買1只4.7μ/400V電容器又要高出5元,綜合成本并不合算。

　　1W大功率LED的實用驅(qū)動電源見附圖,其中：C3電容的主要作用是在剛接通220V市電時防止可能產(chǎn)出的瞬間大電流通過LED使其受到損壞,VS1可控硅則是防止負(fù)載開路時在C3兩端產(chǎn)生高壓使其嚴(yán)重發(fā)熱爆炸。VDS1觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓為30V～40V,正常狀況下C3兩端電壓不超過10V,VDS1一直截止,VS1也截止。只有在負(fù)載電路斷掉或LED內(nèi)部開路情況下,C3兩端電壓剛升到30V～40V時VS1才即刻導(dǎo)通并維持導(dǎo)通狀態(tài)。排除故障重新接通電源,VS1即自動恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)。

　　如果只要求3只大功率LED一起發(fā)光,電源驅(qū)動電路中的VT1～VT9和R3～R9可全部不用。該部分電路專門為控制紅、綠、藍(lán)3只LDE的發(fā)光狀態(tài)而設(shè)計,A、B、C三端懸空或接到直流負(fù)端相對中點上,VT1、VT4、VT7～VT9截止,VT2、VT3、VT5、VT6導(dǎo)通,LED2和LED3分別被VT2和VT3短路,只有LED1工作發(fā)光。

　　單獨將B端接到直流正端,將使VT8導(dǎo)通,VT5和VT2隨之截止,LED2工作發(fā)光。單獨將C端接到直流正端,將使VT9導(dǎo)通,VT6和VT3隨之截止,LED3工作發(fā)光。與此同時,B端或C端接到直流正端,都可使VT4導(dǎo)通、VT1隨之導(dǎo)通,LED1被VT1短路不工作。但將A端接到直流正端,將使VT7導(dǎo)通,強制讓BG4截止,VT1隨之截止,LED1工作發(fā)光。這樣,無論A、B、C三端處于何種狀態(tài),總有至少一只發(fā)光管工作。而通過對加在A、B、C三端上的電平控制,就可以使3只發(fā)光按照需要的組合進行發(fā)光。

　　A、B、C三端上的電平可以采用普通開關(guān) 進行控制,也可以使用3只D觸發(fā)器和一只按鍵來實現(xiàn)循環(huán)變換。當(dāng)然還可以把6只LED串聯(lián)起來工作,用專門的彩燈控制IC來實現(xiàn)動態(tài)變化。有興趣者還可以將控制電路再進一步設(shè)計成紅外遙控電路,安裝在臥室中更有一番味道。