LED可调驱动电路电源设计
LED驱动电源电路分析
LED驱动电源电路分析今天给大家简单分析一个（LED驱动）电路，供大家学习。
一，先从一个完整的LED驱动（电路原理）图讲起。
本文所用这张图是从网上获取，并不代表具体某个（产品），主要是想从这个图中，跟大家分享目前典型的恒流驱动电源原理，同时跟大家一起分享大牛对它的理解，希望可以帮到大家。
那么本文只做定性分析，只讨论（信号）的过程，对具体电压（电流）的参数量在这里不作讨论。
图1某款LED驱动电路原理图二、原理分析为了方便分析，把图1分成几个部分来讲1：输入过压保护主要是雷击或者市冲击带来的浪涌。
如果是（DC）电压从“+48V、GNG”两端进来通过R1的电阻，此电阻的作用是限流，若后面的线路出现短路时，R1流过的电流就会增大，随之两端压降跟着增大，当超过1W时就会自动断开，阻值增加至无穷大，从而达到保护输入电路+48V不受到负载的影响)限流后进入整流桥。
图2输入过压（保护电路）R1与RV构成了一个简单过压保护电路，RV是一个压敏元件，是利用具有非线性的（半导体）材料制作的而成，其伏安特性与稳压（二极管）差不多，正常情况显高阻抗状态，流过的电流很少，当电压高到一定的时候(主要是指尖峰浪涌，如打雷的时候高脉冲串通过市电串入进来)，压敏RV会显现短路状态，直接截取整个输入总电流，使后面的电路停止工作，此时，由于所有电流将流过R1和RV，因R1只有1W的功率，所以瞬间可以开路，从而保护了整个电路不被损坏。
2、整流滤波电路当交流AC输入时，则桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，将交流电转变为直流电。
当直流DC(+48V)电压直接进入整流桥BD时，输出一个上正下负的直流电压，如果+48V（电源）本身也是直流的，那整流桥的作用就是对输入起到的是极性保护作用，无论输入是上正下负还是上负下正都不会损坏驱动电源，通过C1C2L1进行滤波，图3是一个LCΠ型滤波电路，目的是将整流后的电压波形平滑的直流电。
LED驱动电路方案
LED驱动电路需要高精度的芯 片和元件来实现稳定的电流和 电压输出，而这些芯片和元件 的成本较高。此外，LED驱动 电路的设计也需要较高的技术 水平，增加了设计成本。
采用低成本的芯片和元件，例 如集成LED驱动芯片等。同时 ，简化电路设计，减少元件数 量和复杂度，以降低制造成本 。此外，通过规模效应和技术 进步，进一步降低成本。
LED驱动电路的电流和电压调节
电流调节
根据LED灯珠的规格和亮 度需求，精确控制LED灯 珠的工作电流，以保持稳 定的亮度输出。
电压调节
根据输入电压的变化，自 动调节LED灯珠的工作电 压，确保LED灯珠的安全 运行。
保护功能
具备过流保护、过压保护、 欠压保护等安全保护功能， 提高系统的稳定性和可靠 性。
02
LED驱动电路的种类与选择
线性LED驱动电路
总结词
简单、成本低、效率低
详细描述
线性LED驱动电路通过调整电阻来控制LED的亮度，电路简单，成本较低。但由 于调整电阻的同时也会调整电流，因此效率较低，不适用于大功率LED。
开关型LED驱动电路
总结词
效率高、成本适中、适用范围广
详细描述
开关型LED驱动电路通过开关管控制LED的通断，效率较高，成本适中。同时，由于其高效性，开关 型LED驱动电路适用于各种功率范围的LED。
LED照明驱动电路
LED照明驱动电路主要用于家庭 照明、商业照明和户外照明等 领域，能够提供稳定、高效、 节能的照明效果。
LED照明驱动电路通常采用恒流 驱动方式，以保持LED亮度恒定
，同时防止LED过热和损坏。
LED照明驱动电路还需要具备调 光功能，以满足不同照明需求 ，如调节亮度和色温等。
LED驱动电源恒流电路方案详解
LED驱动电源恒流电路方案详解LED驱动电源是一种将交流电转换成直流电，并能稳定地提供给LED 供电的设备。
恒流电路是其中一种常见的驱动方案，其主要功能是通过控制电流大小来保证LED的工作电流始终保持在一定范围内，从而实现LED 的稳定工作。
一、恒流电路的原理恒流电路的原理是通过电流控制器（current controller）来控制供电电流。
当LED的电流变化时，电流控制器会尽量保持输出电流不变，从而保证LED的光亮度稳定。
通常情况下，电流控制器的工作原理可以分为两种方式：线性驱动和开关驱动。
线性驱动方式：电流控制器通过调节电源电压和输出电阻来控制电流大小。
当LED电压波动时，电流控制器会自动调节电源电压，使得输出电流恒定。
这种方式的优点是简单可靠，成本较低，但效率较低，产生的功耗较大。
开关驱动方式：电流控制器通过开关元件（如晶体管、MOS管等）控制电流。
当LED电压波动时，电流控制器通过调节开关元件的导通时间来控制电流大小。
这种方式的优点是效率高，灵活可控，但需要较复杂的控制电路和开关元件。
二、恒流电路的主要组成部分1.整流桥：负责将交流电转换为直流电，并提供给后续的电路进行处理。
2.滤波电容：用于减小输出直流电的波动，使得输出电流更加稳定。
3.电流控制器：根据LED的工作电流要求，通过调节电源电压或开关元件导通时间来控制输出电流及保持其稳定。
4.电阻调节器：通过调节电阻的大小来调整电流控制器的工作点，实现输出电流的精确调节。
三、恒流电路的设计要点1.选择合适的电流控制器：根据LED的工作电流要求和驱动电压范围选择合适的电流控制器。
常用的电流控制器有线性调节型和开关型两种，可以根据具体需求进行选择。
2.设计适当的电阻调节器：电阻调节器的设计应符合LED的工作电流要求，同时要注意电阻的耗散功率不能过大，以免影响电路的稳定性和寿命。
3.选择合适的整流桥和滤波电容：整流桥和滤波电容的选择应根据驱动电流和电压波动范围来确定，以确保输出电流的稳定性和纹波的较小。
浅析可调光强度的LED驱动电源设计
浅 析可调光 强度 的 Ｌ Ｅ Ｄ驱动 电源设计
董忠伟
（ 江铜集 团铜材有 限公司 ）
【 摘 要】 本文综合分析 了 目前几种调光技术 的发展和应 用情 况；并提供 了 目前 Ｌ Ｅ Ｄ 驱动 电 源可 调 光 强 度 的设 计 方 法及 相 应 解 决方 案 。
【 关键词 】 Ｌ Ｅ Ｄ 照明； 驱动电源技 术 ；可调 光强度 ；节能
１ 引言
Ｌ Ｅ Ｄ 照明以其发光效率 高，使 用寿命 长 ，亮度控制简单和环保 的优势，迅速受到广大用户 的欢迎 。作为新型的节能光源 ，Ｌ Ｅ Ｄ灯 具会逐步地取代传统 的白炽灯泡 。Ｌ Ｅ Ｄ 照明的不断普及对调光和控 制技术提出 了越来越高 的要求 。当前用户 主要关心的是，Ｌ Ｅ Ｄ灯具 必须要使用安全 、重量轻 、寿命长 、不影 响用户 健康，并可适用于 现有的调 光设备 以及可 以承受的价格 。并且 Ｌ Ｅ Ｄ照 明灯具调节亮度 功能的调 光器 目前在 Ｌ Ｅ Ｄ照 明上显得十分 的重要 ，也是 目前 Ｌ Ｅ Ｄ灯 具和显示 屏等必须注重的环节 。 如今 Ｌ Ｅ Ｄ照明灯具 已经成为 ２ １世纪 新 型的主 流技术 ，标志之一就 是大量 Ｌ Ｅ Ｄ照 明灯具标准和规范的陆 续出台。目前照明既要用针对 白炽灯的调光器来实现调光控 制功能， 又要实现 高功率 因数性 能，因此对 目前的 Ｌ Ｅ Ｄ驱动 电源设计提出 了 更 高的要 求，是否兼容 白炽灯 的调光系统 ，是否满 足新 的数字 化调 光 系统的需求等 ，这些 都是以后我们在 Ｌ Ｅ Ｄ驱动 电源设计是必 须解 决的问题 ２ Ｌ ＥＤ调 光技术分析 随着 照明灯具的飞速发展 ，用户对照 明灯具智 能化程度 的要求 越来越高 ，希望通过智 能化调 光能进 一步实 现节能减排 ，而 Ｌ Ｅ Ｄ的 可控性特 点非常 好的顺应了市场的需求 ，可 以做 多种调光 方式满足 不 同用户 的各种 需求， 以下我们简单分析 目前大量应用 的几种 Ｌ Ｅ Ｄ 调光技术 。 ２ ． １（ Ｔ Ｒ Ｉ Ａ Ｃ ） 可控 硅 调 光 技 术 普通 的白炽灯 和卤素灯通常采用可控硅来调光 。因为 白炽灯和 卤素灯是一个纯 阻器件 ，它不要求输入 电压一定是正弦波 ，因为它 的 电流波形永远和 电压波 形一 样，所 以不管 电压波形如何偏离正弦 波，只要改变输入 电压 的有效 值，就可 以调光。采用可控硅就是对 交流 电的正弦波加 以切割 而达 到改变其有效值的 目的 。负载是和可 控硅开关串联的 。可控硅调光 电路的原理图和波形 图如 图 １ 所示 ：
60wled驱动电源方案
60W LED驱动电源方案概述本文档旨在介绍一种60W LED驱动电源的方案。
LED照明在现代照明领域中应用广泛，驱动电源的设计对于LED的性能稳定性和寿命具有重要影响。
为了满足60W LED照明的需求，我们设计了一种高效、稳定、可靠的驱动电源方案。
方案选择在选择驱动电源方案时，我们考虑了以下因素：1.功率要求：60W的LED照明需要一个能够提供足够功率的驱动电源。
2.高效性：为了节能和减少能源浪费，我们需要选择一个高效的驱动电源方案。
3.稳定性：驱动电源需要提供稳定的电流和电压输出，避免对LED器件造成损害。
4.可靠性：驱动电源需要具备良好的可靠性，以确保长时间稳定工作。
基于以上因素，我们选择了开关电源作为60W LED驱动电源的方案。
方案设计我们设计的60W LED驱动电源方案包括以下几个关键部分：1.输入电路：通过选择合适的电源输入电压范围来适应实际应用场景。
常用的输入电路包括整流滤波电路和稳压电路等。
2.开关电源控制电路：采用开关电源控制芯片来实现对开关管的驱动和控制，以实现高效、稳定的电源输出。
3.输出电路：通过输出电路对电流进行限制和稳定，以确保LED器件的正常工作。
常用的输出电路包括限流电路和过压保护电路等。
输入电路设计为了适应不同的输入电压范围，我们选择了带有输入过压保护的整流滤波电路。
该电路可以将输入的交流电转换为稳定的直流电，并通过电容滤波来减小输出的纹波电压。
开关电源控制电路设计我们选择了一款高性能的开关电源控制芯片，该芯片具有高效率和稳定性，能够满足60W LED驱动电源的要求。
该芯片能够精确控制开关管的导通和截止时间，从而实现高效的能量转换和稳定的输出电压。
此外，该芯片还具备过热保护和过载保护等功能，以确保驱动电源的安全可靠性。
输出电路设计为了保护LED器件不受过电流和过电压的影响，我们设计了一个限流电路和过压保护电路。
限流电路通过电阻或电感等元件来限制电流的大小，从而保护LED器件不受损害。
基于PID算法的大功率LED驱动电源设计
一
度 优 化Ｐ Ｄ 法 。固 定 电流 源 由输 出 电路 、 Ｉ算 振 荡 器 和 缓 冲 器 ， Ｖ Ｃ 电源 划 分 控 制 电 Ｃ， 路 ，可变 光学 检测 ， 电源 网络 总线 缓冲 器和 适应 调节 照 明系统 的亮度 。在 软件 设计 中 ， 基 于遗 传 算法 优化 Ｐ Ｄ Ｉ 算法 参 数 ，达 到对 输 输入 电路 。 Ｓ Ｌ １ Ｉ Ｎ Ｐ 导 体 公 司 的第 一个 集 Ｓ ２０￣ Ｘ半 出 电流 的精确 控制 ， 同时提高 稳 定性 ，输 出 成 可调 Ｌ Ｄ Ｅ 驱动 控制 器 的微 控 制 器 ，它 具 有 使用 交错 式Ｐ Ｃ Ｆ 控制 器控 制输 出相 位 。 三 、基于 优化 ＰＤ 法 的大功 率ＬＤ 动 很 多优 点：高 集成 度、 需要 的外部 元件 少 、 算 Ｉ Ｅ驱 高 性价 比， 因此 它 是设 计 大功 率 Ｌ Ｄ 动 电 Ｅ驱 电源硬件 与软 件设 计 Ｓ ２０ 构 硬 件 电路 包 括 系 统 控 制 器 、 固 定 电 流 源 的 首选 ，本文 选 择Ｓ Ｌ １ １ 成 反激 式 电 源 转换器 ，图２ ＳＬ １１ 是 Ｓ２ ０ 反激式 电路 ，反激 式 电源 转换器 包括 输 出 电路、振 荡器 、缓 冲
LED驱动电源恒流电路方案设计详解
LED驱动电源恒流电路方案设计详解一、引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的发光元件，由于其高效、长寿命、低功耗和环保等特点，已经广泛应用于照明、显示、通信和汽车行业等领域。
由于LED的亮度与注入电流之间的关系呈非线性特性，为了确保LED的工作性能和寿命，必须采用恒流驱动方式。
本文将详细介绍LED驱动电源恒流电路方案设计的各个重要部分和关键参数。
二、基本原理恒流驱动的LED电源主要通过对驱动电流进行精确控制来保持LED的亮度恒定。
常见的恒流驱动方式有线性调整电流、PWM调光和开关电源调整电流等，其中开关电源调整电流方式具有成本低、效率高和体积小等优点。
三、方案设计1.整流电路：将交流电转换为直流电的整流电路是LED驱动电源的基础，常见的整流电路有整流桥式电路和谐振电路等。
整流电路应具备稳定的输出电压和低的纹波电流。
2.滤波电路：滤波电路主要去除整流电路输出的纹波电压和纹波电流，以保证输出电压和电流的稳定性。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波等。
3.恒流控制电路：恒流控制电路是LED驱动电源中最重要的部分，其主要功能是确保输出电流的稳定性，以保障LED的亮度和寿命。
常见的恒流控制方法有反馈控制和开环控制两种。
在反馈控制中，可以通过调整电阻、电流比较器和反馈回路等来控制输出电流。
开环控制则主要通过设置器件的参数来实现，如电阻、电感和电容等。
4.保护电路：保护电路主要用于预防LED驱动电源过压、过流和过温等异常情况，以保护LED的正常工作和延长其寿命。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和过温保护等。
四、关键参数1.输出电流：输出电流是LED驱动电源中最关键的参数之一，它决定了LED的亮度和寿命。
输出电流应根据LED的特性和应用场景来确定，一般常见的输出电流为350mA、500mA和700mA等。
2.输出电压：输出电压是LED驱动电源的另一个重要参数，它应根据所驱动的LED串联电压来确定。
led驱动电源变压器设计方案
led驱动电源变压器设计方案LED驱动电源变压器设计方案为了满足LED照明的驱动需求，我们设计了一种高效、稳定的LED驱动电源变压器。
1. 设计目标：a) 输出电压：根据LED工作电压要求，设计输出电压为12V。
b) 输出电流：根据LED电路的电流需求，设计输出电流为1A。
c) 效率：设计高效率的变压器，以减少能量的浪费，并降低发热。
d) 稳定性：设计稳定可靠的变压器，以确保输出电压的稳定性和一致性。
2. 变压器设计：a) 核心选择：选用高磁导率、低磁损的铁氧体材料作为变压器的核心，以提高变压器的效率和功率密度。
b) 匝数计算：根据设计目标的输出电压和电流，通过变压器的变比关系计算初级匝数和次级匝数，以实现12V输出和1A输出电流。
c) 线径选择：根据设计的电流值，选择合适的次级线径，以确保输出电流的稳定性和安全性。
d) 匝间绝缘：在变压器卷绕过程中，采用合适的绝缘材料和工艺，确保匝间的良好绝缘，以提高变压器的安全性和可靠性。
3. 电路设计：a) 输入滤波：为了减小输入端的电流波动和电磁干扰，使用合适的滤波电容作为输入端的滤波元件。
b) 输出电流限制：为了限制输出电流的过大和过小，使用恰当的电流限制电路，以确保输出电流的稳定性和安全性。
c) 稳压控制：为了保持输出电压的稳定性，使用合适的稳压控制电路，以对输出电压进行调节和稳定。
d) 保护功能：为了保护变压器和LED电路，设计了过流保护、短路保护和过压保护等功能，以确保电路的安全运行。
4. 效果验证：a) 测试输出电压和电流的稳定性和精度。
b) 测试变压器的功率密度和效率。
c) 测试保护功能的可靠性和恢复性。
通过以上设计方案，我们可以得到一种高效、稳定的LED驱动电源变压器，以满足LED照明的驱动需求。
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LED可调驱动电源课程设计
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LED驱动电源课程设计
一、设计规格
1、设计一个恒流LED驱动电路，电流值为350mA
2、设计一个调光电路，PWM波的占空比由20%~80%可调
3、整个驱动电路有9V供电
4、LED电压4-8V
5、电路效率90%
二、设计过程
1、画原理图
2、原理描述
A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路
PWM称之为脉冲宽度调制信号，利用脉冲的宽度来调整亮度，也可用来控制DC马达。
PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ，当调整LED的明或暗时，这个基本的频率不可变动，而是改变这个频率上方波的宽度，宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。
PWM是控制LED的点亮时间，而不是改变输出的电压来控制亮度。
以下为PWM工作原理:
Reset接脚被连接到+V，因此它对电路没有作用。
当电路通电时，Pin 2 (触发点)接脚是低电位，因为电容器C2开始放电。
这开始振荡器的周期，造成第3接脚到高电位。
当第3接脚到高电位时，电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。
当在C2的电压到达+V
的2/3时启动接脚6，造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。
当第3接脚到低电位，电容器C2起动通过R1和D1的放电。
当在C2的电压下跌到+V的1/3以下，输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。
Pin 5并没有被外在电压作输入使用，因此它与0.01uF电容器相接。
电容器C2通过R1及二极管，二极管一边为放电一边为充电。
充电和放电电阻总和是相同的，因此输出信号的周期是恒定的。
工作区间仅随R1做变化。
PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。
公式：频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2)
B、HV9910B构成的恒流驱动电路
HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。
它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。
HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET，该频率可用一个电阻调整。
LED串是受到恒定电流的控制而不是电压，如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。
输出电流调整范围可从MA级到 1.0A。
HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺，可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。
对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值，它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。
调光：
有两种方式可实现调光，取决于不同的应用，可以单独调节也可
组合调节。
LED的输出电流能被控制，也能被线性调节改变，或通过控制电流的开关来维持电流的不变，第二种调光方式(PWM调光)通过改变输出电流的占空比来控制LED的亮度。
线性调光通过调节LD pin脚的电压从0到250mV而实现，该控制电压优先于内部CS pi设定值250mV，从而可输出电流实现编程。
PWM调光通过外部PWM信号加在PWM_D pin端而实现。
该PWM信号可有微控制器货脉冲发生器按希望的LED的亮度以一定的占空比来实现。
再次PWM方式下，以该信号的有效和失效转换来调节LED的电流。
在此模式，LED的电流处在这两种状态之一：零或由采样电阻设定的正常电流。
他不可能用这个方法去达到比HV9910用采样电阻设定的水平更高的平均亮度。
HV9910用这种PWM控制方法，这灯的输出只能在0~100%之间调整。
此PWM调光方法的精度仅仅取决于GATE的最小脉宽限制，即此频率的占空比的百分比。
2、参数确定
A、确定开关频率
根据HV9910B的数据手册
可取RT=100k
所以Toff =（RT+22）/ 25= 5us
D = 80% , Ts = 25us Fmin = 40Khz
D = 13%, Ts = 767 ns Fmax = 173.4Khz
取中间值f=100khz
B、确定C3的参数
C= （Io*Toff）/(0.05Vinmin) =3.7uf
故选取4.7uf的电容耐压值选取50V
C、电感L的选择
取决于LED电流的纹波，若设LED的电流纹波<15%，Toff是电感对LED的续流时间则
U=Vled=V omax=（L·△I）/△t
根据HV9910的数据手册可算得
L=380uH 故选取470uH的电感
D、MOS管的选择
选取MOS管首先根据工作电流和其耐压值
反向峰值=V oinmax+0.5Vmax =1.5Vinmax
=45V
电流则是占空比最大时
I=3·0.8Io=0.28*3=0.84A
故选取1A/50V的MOSFET
E、检测电阻的选取
根据HV9910B的数据手册可知
Vcs=1.15Io*Rcs
所以Rcs=0.625Ω
F、PWM频率的计算
PWM信号频率：1/(R1+R2)*C2*ln2=1/(11k)*0.1*ln2=1.3Khz
三、制作过程
1、熟练掌握Protel 99se、Pretus等软件的操作
2、根据老师提供的电路设计组合电路，并理解其工作原理
3、用Protel 99se画出原理图，并自主设计封装，生成PCB图
4、PCB图的布局及连线
5、打印PCB图并转印至铜板上
6、对铜板进行腐蚀
7、元器件的焊接
8、完善电路板
四、检测
1、检查电路板，是否有断线？如有断线进行修补。
2、给电路板通电，检测电路上的LED是否能运行，是否能实现调光？
3、若不能点亮则检查元器件是否焊接错误，尤其是电容、二极管的方向。
4、若是电路板灯亮，而不能调光；则检查是否有虚焊、漏焊的位置。
5、能点亮且能调光的，则用示波器观看波形是否满足设计要求，1.3khz的频率及占空比由20%~100%的调节。
五、分析
电路不能按照预期要求运行的原因主要有以下几点：
1、电路图画错，起始的工作没做好以后的工作也是白费；
2、生成PCB时某些引脚由于软件的原因而未能有电气连接，造成整个电路的失效；
3、腐蚀的时候可能由于腐蚀的时间过长而导致应有的铜线被腐蚀，焊接时又未进行修补；
4、焊接时，元器件有虚焊、元器件尤其是IC芯片引脚短路
六、小结。