LED 比白熾燈更高效，使用壽命延長 100 倍，但它們需要專門的電子驅(qū)動電路來避免過壓情況。主要操作參數(shù)相對簡單：保持通過 LED 的電流恒定并低于指定的最大值。
傳統(tǒng)電源具有隨著電流變化的精確電壓輸出。與LED 串串聯(lián)的電阻控制電流。這種設(shè)計假定 LED 兩端的電壓已知，該電壓不隨 LED 溫度的變化而變化。不幸的是，LED 的正向電壓確實會隨溫度而變化。LED 制造商通常通過正向電壓對他們的設(shè)備進(jìn)行分級，從而允許照明制造商構(gòu)建照明燈具以在固定溫度下匹配該正向電壓。使用未裝箱 LED 的電路可以節(jié)省 LED 制造商的時間并生產(chǎn)出更便宜的 LED。LED 還具有負(fù)正向電壓溫度系數(shù)，可能導(dǎo)致驅(qū)動電路進(jìn)入熱失控狀態(tài)，需要設(shè)計人員在設(shè)計中加入安全措施
驅(qū)動LED 的理想方法是電路監(jiān)控電流并使其保持恒定。LED 的正向電壓不會影響這種類型的電路，因此無需分檔以及 LED 的負(fù)正向電壓-溫度系數(shù)的影響。這些電路可以是復(fù)雜的開關(guān)穩(wěn)壓器或帶有反饋回路的簡單線性穩(wěn)壓器。復(fù)雜的開關(guān)穩(wěn)壓器非常適合路燈等高光輸出應(yīng)用。
簡單、經(jīng)濟(jì)且堅固的混合電路可用于建筑和室內(nèi)照明設(shè)備。這些電路的設(shè)計效率可能低于復(fù)雜的開關(guān)穩(wěn)壓器，但它們的低成本和簡單性使其具有吸引力。這些電路在50 或 60 Hz 的 85 至 265V ac 的完整通用電壓規(guī)格下運行。
圖1中的電路 包括一個電橋、一個斬波器和一個電流調(diào)節(jié)器。包括二極管D 1、D 2、D 3和D 4的全波橋饋入斬波電路。MOSFET Q 2 立即開啟，電容器C 1 開始充電。
圖1 該電路在全球范圍內(nèi)的交流電源電壓范圍內(nèi)以恒定電流驅(qū)動一串 LED。
電阻器R 1 和R 2 形成分壓器。當(dāng)D 5的陰極電壓達(dá)到43.5V 時，齊納二極管導(dǎo)通并導(dǎo)通Q 1 ，從而將Q 2的柵極 拉低，使其關(guān)斷。二極管 D 6 保護(hù) Q 2的柵極。
C 1兩端的電壓 保持在 80 至 90V。C 1上的電荷 為 CCR（恒流調(diào)節(jié)器）和 LED 串供電。該電路示例有 22 個 LED。CCR 將通過 LED 串的電流保持在 20 mA。該電路包括與 LED 串聯(lián)的電阻器 R 4，用于測量通過LED 串的電流。
圖2 顯示了輸入電壓為 150V ac 時周期不同部分的電壓。跡線 1 是橋式整流電路的輸出。跡線2 是 C 1兩端的電壓，斬波電路的輸出。跡線3 是電流檢測電阻上的電壓。跡線清楚地表明，當(dāng)來自電橋的電壓增加到超過 80V 時，斬波器電路切換并限制施加到穩(wěn)壓器電路的電壓。圖3 顯示了輸入電壓為 85V ac 時的電壓。
圖2 當(dāng)來自電橋的電壓增加到超過 80V 時，斬波器電路切換并限制施加到穩(wěn)壓器電路的電壓。
圖3 在 85V 交流電壓下，電路通過將 Q 1保持更長的時間繼續(xù)工作。
示波器跡線顯示仍有足夠的設(shè)計余量，Q 1 保持較長時間，在此期間 C 1 充滿電。在通過 LED 的電流開始下降之前，輸入電壓下降到 54V ac。
圖4 顯示了在 265V ac 輸入電壓下的電路操作。跡線 1 表明，由于其高輸入電壓，Q 1導(dǎo)通時間很短。然而，跡線2 顯示仍有足夠的能量為 Q 1充電并在關(guān)斷周期內(nèi)維持通過LED 的電流。
圖4在265V 交流電壓下，電路有足夠的能量 在關(guān)斷周期 內(nèi)保持 C 1充電。
您可以擴(kuò)展此電路以使用不同的LED 陣列進(jìn)行操作。CCR 可提供高達(dá) 160 mA 的額定電流。對于更高的電流，您可以將 CCR 并聯(lián)。C 1、R 1和R 2 的值與LED 的類型和數(shù)量相匹配。
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