随着新一代的新LED实现了较高的功率和效率,这些设备的应用逐渐扩展到了新的领域,如手电筒或车辆应用等。大功率LED与白炽灯泡及荧光灯管等共同应用于环境照明中。电流源是对LED供电的最佳方式。由于多数的能源,包括电池、发电机及工业主电源,越来越像电压源而不是像电流源,LED需要在其与电源之间插入某些电子电路。这种电路可以很简单,如同串联电阻器。但考虑到能源效率及其它因素,我们更需要使用一些LED节能灯电路,本文提供了六种节能灯设计以供大家参考。
光控LED节能灯电路
如下图所示为一款光控LED节能灯的电路,220V交流电经过C3降压、R3泄流,VD1、VD整流,C2、C1滤波得到平滑的直流电,稳压二极管VS1把电压稳定在6V,给集成电路MCI455供电,并经Rl、R2给光敏电阻RG供电。白天,光敏电阻RG在光照下阻值很小,MCI455的2脚和6脚输入高电平,3脚输出低电平,继电器K不吸合,K1触点不接通,220V电压没有加到电容C5上,所以LED灯不亮。晚上,光敏电阻RG无光照电阻值很大,MCI455的2脚和6脚为低电平,3脚输出高电平,继电器K吸合,K1触点接通,C5得到电压后降压,R4泄流确保安全,VD4、VD5整流,C6滤波,VS2将直流电压稳定在15V左右,将8只白光LED点亮。电容C4起滤波作用,防止干扰家用电器,R5是C6的放电电阻。电路的光敏电阻可使LED灯在白天自动熄灭,夜间自动点亮,并且电路具有功耗小、节能的特点。
大功率LED平板灯电路图解
如下图所示的是一款大功率LED平板灯的电路图,该灯使用220V电源供电。220V交流电经过C1降压电容降压后,经过全桥整流,再通过C2滤波后,经限流电阻R4给串联的100个LED灯提供恒流电源。R5~R12的作用与R4相同。该电路由9组LED并联组成,每一组100个LED串联,其中R1时保护电阻,R2是限流电阻,R3是电容的泄放电阻,防止电压升高、温度升高、LED的电流增大。C2时滤波电容,同时用来防止开灯时的冲击电流对LED的损伤。C1采用耐压在400V以上的涤纶电容或CBB电容,C2采用耐压400V以上的电解电容。
最简单实用的LED灯照明电路
如下图所示为一款使用电动车48V电瓶供电的LED照明灯电路,由三个LED串联一个3.9k的限流电阻为一组,三组并联组成。可当做电动车刹车尾灯,电路简单实用。
LED灯杯电路:如下图所示,该灯使用220V电源供电,220V交流电经过C1降压电容降压后,再经过全桥整流,通过C2滤波,最后经过限流电阻R3给串联的40个LED提供恒流电源。LED的额定电流为20mA,R1是保护电阻,R2是电容C1的释放电阻,R3是限流电阻,以防止电压升高、温度升高、LED的电流增大,C2用来保护LED免受开灯时的冲击电流的损害。该电路使小功率灯杯最实用的电路,可以方便地装在空间较小的灯杯里,目前已广泛的应用,具有电源功率小、体积小、经济实用的优点。
双管节能灯电路图解
如下图所示为一款双灯管节能灯电路,220V交流电经过保险管电阻TR后加到整流桥VD1~VD4整流,由电容C1、C2和电感L1组成π型滤波电路,即可防止节能灯工作时产生高次谐波对家用视听电器设备的干扰,又可以进一步减小输出直流电压的交流纹波,以利于后级电路工作。经滤波后输出约300V直流电压加到功率管VT1、VT2上,由VT1、VT2、C4、C5和脉冲变压器T1 (绕组Wl、W2、W3)组成高频振荡电路,由自感变压器T2、C7 (T2’、C7′)和灯管组成串联谐振及照明电路。 Rl、C3组成起动电路,刚接通电源时,300V直流电压经R1对C3充电,当C3充电电压过到一定值时经R3加到VT2的基极,VT2触发导通,然后通过脉冲变压器T1各绕组感应耦合,触发VT1和VT2轮流导通与截止,电路进入振荡状态,产生近似矩形波的输出脉冲。该脉冲电压经T2、C7(T2’、C7′)产生振荡,在双灯管两端获得足够的起辉电压而点燃发光。当灯管点亮后,由于T2和TT的自感作用,使灯管电流恒定,这样既减小灯管的频闪,又起到限流保护作用,确保节能灯安全工作。电阻R5、R6起限制VT1、VT2基极过电流的作用。电阻R2、R4和二极管VD5、VD6串联组成VT1、VT2的B – E结反压保护电路。电容C6起隔直作用,防止直流高压进入灯管而烧坏灯丝。由于该节能灯电路设置了多重保护,具有提高节能灯的可靠性,延长灯管使用寿命的特点。
低压荧光节能灯照明电路
如下图所示是一款12V低压节能灯电路,电流约2A,灯管的启动电压时经过12V电源接通后,由三极管VT1、VT2、C1和变压器T组成的震荡电路产生几十千赫兹高频交流电,并经过升压变压器T升压后产生的。此电路中荧光灯的频率很高,并且震荡晶体管VT1、VT2、变压器T都不发热,功率因数较高,特别适合用于移动照明或长时间应急照明。供电电源也可以是任何一种10~14V直流电源,如用汽车的12V电瓶供电等。
此电路具有简单实用,发光效率高的特点,实用普通国产螺旋节能灯管即可。
简易LED节能灯
下图是一款LED灯杯的实用电路图,该灯使用220V电源供电,22OV交流电经C1降压电容降压后经全桥整流再通过C2滤波后经限流电阻R3给串联的38颗LED提供恒流电源LED的额定电流为20mA,但是我们在制作节能灯的时候要考虑很多方面的因素对LED的影响,包括光衰和发热的问题,我们在做这种灯的时候因为LED的安装密度比较高,热量不容易散出,LED的温度对光衰和寿命影响很大,如果散热不好很容易产生光衰,因为LED的特性是温度升高电流就会增大,所以一般在做大功率照明时散热的问题是最重要的,将影响到LED的稳定性,小功率一般都采取自散热方式,所以在电路设计时电流不宜过大图中R1是保护阻,R2是电容C1的卸放电阻,R3是限流电阻防止电压升高和温度升高LED的电流增大,C2是滤波电容,实际在LED电路中可以不用滤波电路,C2是用来防止开灯时的冲击电流对LED的损害,开灯的瞬间因为C1的存在会有一个很大的充电电流,该电流流过LED将会对LED产生损伤,有了C2的介入,开灯的充电电流完全C2吸收起到了开灯防冲击保护该电路是小功率灯杯最实用的电路,占用体积小可以方便的装在空间较小的灯杯里,现在被灯杯产品广泛的采用优点恒流源,电源功耗小,体积小,经济实用但是在设计时降压电容要采用耐压在40OV以上的涤纶电容或CBB电容,滤波电容要用耐压250v以上此电路适合驱动20-40只20mA的LED。
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