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LED燈電源設(shè)計的偉大構(gòu)想之一

作者: 時間:2011-06-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
從2010年11月份第一次為用戶做了幾百臺阻容降壓的LED燈以來。觀察了幾個月,使用效果還可以。決心進(jìn)入LED行業(yè),認(rèn)真的做個好的LED電源。畢竟以前我沒有做過開關(guān)電源的設(shè)計,許多因素難免欠考慮。在這立貼說明自己的設(shè)計想法,給同行參考以便提意見。我將從輸入輸出這2頭開始的探索之旅。


  1、如果產(chǎn)品沒有接地或接地不良,那么跨接在L、N 之間的電容CY1、CY2 就會承受L、N 之間的220V 的電壓,在CY1 和CY2 的連接點(diǎn)(接地點(diǎn))上就會有110V 的電位。漏電是由于產(chǎn)品在使用的時候沒有接地導(dǎo)致的。這種漏電對于絕大部分人來說是不會構(gòu)成安全危害的,但某些對電流較敏感的人會有較強(qiáng)反應(yīng)。

  接地阻抗測試為測試產(chǎn)品的接地點(diǎn),對產(chǎn)品的外殼或金屬部份,施以一個恒流(一般電流在10-40A 之間) 電源來測試兩點(diǎn)間的阻抗大小,一般產(chǎn)品規(guī)定量測25A,阻抗不得大于0.1Ω 而CSA要求量測40A,以此測試,可檢測出接地點(diǎn)螺絲未鎖緊、接地線徑太小、 接地線斷路等問題。

  X Y 電容都是需要用安規(guī)電容。而X 電容一般是薄膜電容MKP 之類,方型外觀;多數(shù)Y 電容是陶瓷電容耐壓1KV以上。x 電容是跨接在電力線兩線(L-N)之間的電容;Y 電容是分別跨接在電力線兩線和地之間(L-E,N-E)的電容,一般是成對出現(xiàn)?;诼╇娏鞯南拗?,Y 電容值不能太大,一般X 電容是uF 級,Y 電容是nF 級。X 電容抑制差模干擾,Y 電容抑制共模干擾。

  安規(guī)電容安全等級

  X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ

  X2 ≤2.5kV Ⅱ

  X3 ≤1.2kV ——

  安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍

  Y1 雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣 ≥ 250V

  Y2 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V

  Y3 基本絕緣或附加絕緣 ≥150V ≤250V

  Y4 基本絕緣或附加絕緣 150V

  Y 電容的電容量必須受到限制,從而達(dá)到控制在額定頻率及額定電壓作用下,流過它的漏電流的大小和對系統(tǒng)EMC 性能影響的目的。GJB151 規(guī)定Y 電容的容量應(yīng)不大于0.1uF。Y 電容除符合相應(yīng)的電網(wǎng)電壓耐壓外,還要求這種電容器在電氣和機(jī)械性能方面有足夠的安全余量,避免在極端惡劣環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象,Y 電容的耐壓性能對保護(hù)人身安全具有重要意義。

  個人觀點(diǎn):不用接地端子,電源與燈具做好絕緣!

  2、防雷用MOV:14K431、430V、連續(xù)275VAC、350VDC 155J(10/1000us) 、110 J(2ms) 、710V,6000A(8/20us)。

  LC濾波用貼片器件,不要用大體積電感。橋堆MB6S的正向壓降0.8A時有2×1V?那MB6S的損耗有點(diǎn)大了(1.6W)。誰有0805的0.3V正向壓降的二極管或橋堆?

  3、這幾天在學(xué)習(xí)仿真軟件,網(wǎng)上只能下載了multisim10.1。經(jīng)常出錯死掉,它的元件庫中的LED我修改為3.1V/350mA,不知能模擬實(shí)際的LED伏安特性嗎?


  4、單片機(jī)初選TI,MSP430系列。先做個原理圖。

 5、單片機(jī)電路功耗3.6V/6mA,直接從橋堆后取電損耗太大;所以從LED燈串后取電。不過輸入AC電壓只能分級了:190VAC—250VAC, 80VAC---150VAC。單片機(jī)電源最大損耗

  6mA×60VAC=360mW。單片機(jī)電路總功耗=360mW + 3.6V×6mA +

  電壓采集電路損耗250V~2/1000=63mW + 30Mo*1A~2=30 mW = 475Mw。6mA包括單片機(jī),紅外接收頭,3線串行聯(lián)網(wǎng)接口,熱電阻溫度,光敏電阻,I/O等電路的電流。

  Vadc, Iadc為單片機(jī)內(nèi)16位ADC的電壓,電流單極性采集輸入。

  Tled,THJ為LED燈板溫度與環(huán)境溫度熱敏電阻采集輸入。單片機(jī)有內(nèi)部測溫二極管。

  VDR,IRD為光敏電阻,紅外遙控頭采集輸入。

  HZ過零檢測,不一定需要。

  VDD到3.6V間有穩(wěn)壓電路。

  I/O單片機(jī)到LED驅(qū)動電路的控制線4―――6根。

  RXD,AND,TXD三線光隔串行聯(lián)網(wǎng)HE1接口,可串接上百個HE1設(shè)備,再通過HE1-TCP/IP轉(zhuǎn)換器上網(wǎng)。

  6、LED驅(qū)動電路方案1)。輸入交流經(jīng)PFC電路后成為直流,再經(jīng)由單片機(jī)控制的多路可變恒流源。PFC電路為提高效率無需穩(wěn)壓,當(dāng)輸入交流為190VAC時直流=190×1.4=276VDC,用單片機(jī)控制的第一路可變恒流源;接272.8V/3.1V(330mA)=88個LED的燈串,即使直流電壓掉到250VDC(179VAC),只是燈串的電流變?yōu)?BR>
  260 mA (88×2.85V)。即使直流電壓升為280V,只是燈串的電流變?yōu)?60 mA (88×3.18V)。所以輸入交流為200VAC時用第一路可變恒流源;接88個LED的燈串。輸入交流為220VAC時用第二路可變恒流源;接98個LED的燈串。輸入交流為240VAC時用第三路可變恒流源;接108個LED的燈串。輸入交流為260VAC時用第四路可變恒流源;接118個LED的燈串。這樣MOS管的功耗接近0,即使誤差在308VDC(220VAC)有5V的壓降*1A也就5W,而總功率為308W,效率也有303/308=98.4%。用單片機(jī)檢測輸入直流電壓來控制可變恒流源是容易做到效率99%的!誰有1W LED的燈串?做實(shí)驗(yàn)。

  7、LED驅(qū)動電路方案2)。不用PFC電路,不用電解電容,用單片機(jī)檢測輸入交流電壓來控制可變恒流源。但為提高功率因數(shù)路數(shù)要用多點(diǎn)。功率也相對方案1變小了。

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