當(dāng)前位置:首頁 > 顯示光電 > 顯示光電
[導(dǎo)讀] 近年來,世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源發(fā)展格局發(fā)生了較大變化,各國都關(guān)心著能源問題,擔(dān)心常規(guī)能源的大量使用會(huì)威脅到人類的生存環(huán)境。為貫徹可持續(xù)發(fā)展,許多國家在新能源的開發(fā)利用上投入了大量的人力物力,21世紀(jì)將進(jìn)入以

 近年來,世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源發(fā)展格局發(fā)生了較大變化,各國都關(guān)心著能源問題,擔(dān)心常規(guī)能源的大量使用會(huì)威脅到人類的生存環(huán)境。為貫徹可持續(xù)發(fā)展,許多國家在新能源的開發(fā)利用上投入了大量的人力物力,21世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新照明時(shí)代。由于在不同地域條件下,太陽能和風(fēng)力資源分布各不相同。為取得最大的風(fēng)光利用率,采用了風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)由風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電作為LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入。然而目前驅(qū)動(dòng)電路的性能多數(shù)均不穩(wěn)定,LED驅(qū)動(dòng)電源仍存在轉(zhuǎn)換效率差、功率因數(shù)低、輸出電流穩(wěn)定性不好、壽命不能與LED相匹配等問題,已成為制約LED照明裝置進(jìn)一步推廣應(yīng)用的瓶頸。本文設(shè)計(jì)的基于LF—F301的LED驅(qū)動(dòng)電路改善了這些不足,其是基于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)改進(jìn)而成的,在整個(gè)系統(tǒng)中,風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能提供給LED路燈使用,不足部分由工頻電網(wǎng)提供,電路與工頻電網(wǎng)長期相連,并通過優(yōu)化開關(guān)組合的方式,使其能夠應(yīng)用在更多的場(chǎng)合。

1 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

1.1 LED驅(qū)動(dòng)條件

LED節(jié)能燈的快速發(fā)展,使得LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格,整個(gè)電路不僅要安全低功耗,還應(yīng)該具有恒流特性,即電源電壓變動(dòng)幅度<15%時(shí),輸出電流的變化幅度不超過10%,這樣才能保證LED驅(qū)動(dòng)電路較高的能量利用效率。

1.2 驅(qū)動(dòng)電路特點(diǎn)

此驅(qū)動(dòng)電路使用恒流電源驅(qū)動(dòng)方法,專為T10 LED燈設(shè)計(jì),不僅可應(yīng)用在鬧市區(qū),工業(yè)園區(qū)和大學(xué)校園,也可應(yīng)用在孤島,鄉(xiāng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū),市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。同時(shí)整個(gè)電路采用了特殊的開關(guān)控制方式,使其具有高效率,節(jié)能環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過研究和物理電路測(cè)量,驅(qū)動(dòng)電路具有以下特點(diǎn):工作頻率50~60 Hz;功率24 W;寬輸入電壓AC 110~265 V/50~60 Hz;輸出電流0.24A;輸出電壓:36 V≤Uout≤0.6 Uin;體積為175 mm×18 mm×11 mm;直流50 V~80V。這些參數(shù)確保了LED驅(qū)動(dòng)電路使用時(shí)安全穩(wěn)定,使其具有恒流精度高,電磁兼容性較好的特征。

1.3 驅(qū)動(dòng)電路電路設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖1所示,通過橋式整流器,電流直接被送到LED負(fù)載的正極,然后通過負(fù)極,經(jīng)由變壓器到達(dá)晶體管Q1,最后又通過橋式整流器,這就是該負(fù)載電路電流的主要回路。當(dāng)沒有負(fù)載時(shí),R17就充當(dāng)保護(hù)電路的負(fù)載,保證電路不會(huì)短路。C1在這里起到濾波以及平衡負(fù)載兩端電壓的作用。D1為蓄流二極管,保證變壓器正常工作。電路圖的下半部分,是由兩個(gè)芯片和Q1組成的反饋調(diào)節(jié)電路。Q1能根據(jù)U1的變化情況,向變壓器發(fā)出高頻電流。當(dāng)負(fù)載電流過載時(shí),電流會(huì)通過R7和R8到達(dá)U2,使得U2右邊的二極管發(fā)熱,導(dǎo)致U2左邊的電壓降低,同時(shí)反饋到U1,U1通過調(diào)節(jié)電壓和頻率控制電路,從而使系統(tǒng)電路輸出恒定電流。

2 LF-F301驅(qū)動(dòng)電路原理分析

2.1 工作模塊

如圖2所示,此電路通過變壓器輸出適當(dāng)?shù)碾娏鳎?dāng)有LED負(fù)載時(shí),電路中通入適當(dāng)?shù)碾娏骱皖l率使LED正常工作;當(dāng)沒有負(fù)載時(shí),變壓器中仍然殘留有能量,需要釋放。此時(shí)由R17等構(gòu)成的回路,可以慢慢地釋放變壓器中的電能。但當(dāng)電流突然減小時(shí),變壓器中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由此會(huì)產(chǎn)生較高的反向電壓,可能會(huì)擊穿器件。為了克服這個(gè)問題,在線圈的兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管D1,同時(shí)在電路輸出端串聯(lián)R15,并且在R15兩端并聯(lián)R2,R3,R4,R6。R15有降壓作用,并且能為反饋電路提供電壓。由于R15承受的功率較大,容易燒壞,所以預(yù)備一個(gè)由R2,R3,R4和R6的并聯(lián)等效電阻,這樣每個(gè)電阻承受的功率變小,在增加使用壽命的同時(shí),能夠減少維修費(fèi)用。

2.2 采樣模塊

如圖3所示,采樣電流經(jīng)過傳感器U2將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),并輸出到芯片U1的2號(hào)引腳。

2.3 控制模塊

如圖4所示,電路通過T1、D7獲取穩(wěn)定的22 V電壓,供給芯片工作,芯片通過2號(hào)引腳進(jìn)行取樣輸入,C4對(duì)電路的頻率和電壓進(jìn)行控制。

3 蓄電池保護(hù)電路設(shè)計(jì)

合理的蓄電池充放電,不僅可以延長蓄電池壽命,且能提升整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此需要設(shè)計(jì)保護(hù)電路,以保證蓄電池能在一定的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行充放電。本項(xiàng)目使用3級(jí)級(jí)聯(lián)的12 V鉛酸蓄電池。由于過充電路與過放電路有相似性,本文只給出蓄電池的過放電路,如圖5所示。電源電壓正常時(shí),調(diào)節(jié)電位器RP1使放大器的同相輸入端的電位略高于反相輸入端的電位,此時(shí)放大器輸出低電平,VT截止,電路正常工作。當(dāng)電源電壓<10.5 V時(shí),反相輸入端的電位大于同相輸入端的電位,放大器會(huì)輸出高電平,調(diào)節(jié)RP2,使VT導(dǎo)通,此時(shí)負(fù)載與電源斷開。

4 電路開關(guān)設(shè)計(jì)

光控開關(guān)的基本原理是光敏效應(yīng),當(dāng)光照達(dá)到一定值時(shí),開關(guān)開通,否則自動(dòng)關(guān)斷。時(shí)控開關(guān)按設(shè)定的時(shí)間開啟或關(guān)斷電路。然而在燈光控制領(lǐng)域應(yīng)用光控開關(guān)時(shí),即使感光頭放在較為合適的位置,在早晨和傍晚采集到的光照強(qiáng)度也是不穩(wěn)定的。若把光控開關(guān)和時(shí)控開關(guān)的輸出端串聯(lián)在一起,光傳感器測(cè)得外界環(huán)境的光照強(qiáng)度,定時(shí)器給出所需設(shè)定的時(shí)間范圍,便能更好地控制電路的關(guān)斷,不僅節(jié)約電能,還延長了LED燈的使用壽命。

4.1 光控模塊

其由光電轉(zhuǎn)換模塊和光敏電阻組成。光電轉(zhuǎn)換由比較器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)光敏探頭感應(yīng)的光照強(qiáng)度不強(qiáng)時(shí),比較器會(huì)輸出高電位,否則輸出低電位。具體電路如圖6所示。R1分擔(dān)電路電壓,依照外界環(huán)境條件,選擇適當(dāng)?shù)碾娮鑂2,控制比較器中正相輸入的電壓值,使其作為比較器工作的參考電壓;R3起到保護(hù)光敏電阻以及分壓的作用。光敏電阻的阻值隨著外界光強(qiáng)的變化而變化,這樣就可將光信號(hào)變換成電壓信號(hào),以此作為信號(hào)電壓連接到比較器的反相輸入端。比較兩個(gè)輸入端的電壓大小。若信號(hào)電壓較小,比較器輸出高電平,否則比較器輸出低電平。從而實(shí)現(xiàn)在明亮條件下輸出低電平,在黑暗條件下輸出高電平的設(shè)計(jì)要求。

4.2 時(shí)控模塊

時(shí)控模塊以定時(shí)器為基礎(chǔ)。當(dāng)光控模塊輸出高電平時(shí),時(shí)控模塊進(jìn)入工作狀態(tài),分為3個(gè)階段:

(1)光強(qiáng)慢慢減弱,控制LED燈實(shí)現(xiàn)半光照明。

(2)車流高峰時(shí)段,控制LED燈實(shí)行全光照明。

(3)進(jìn)入下半夜,控制LED燈采用半光照明。

5 結(jié)束語

風(fēng)光互補(bǔ)電路驅(qū)動(dòng)LED發(fā)展迅速,而且使用環(huán)境廣闊。本文闡述了驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用意義以及前景,分析了驅(qū)動(dòng)電路的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了LED電源驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路要求,改進(jìn)電路開關(guān)的同時(shí),設(shè)計(jì)了蓄電池充放電保護(hù)電路,提高了整個(gè)電路的工作效率,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉