有很多理由讓家庭用戶采用高亮度發(fā)光二極管(HBLED)。HBLED能節(jié)約大量能源,而且還因為不含汞,因而對環(huán)境更安全。HBLED的壽命是最長的,能夠減少維護成本。HBLED還提高了安全性,因為它們不會立刻失效,而是逐步老化衰減。
高功率LED需要用350~1000mA級別的高驅(qū)動電流。采用最新技術(shù),每個LED能產(chǎn)生40~80流明的光通量,功率一般為1~3W。根據(jù)美國能源部網(wǎng)站上的資料,主要的LED制造商是Cree、Philips和Osram。
進入21世紀后,LED技術(shù)一直在穩(wěn)步發(fā)展。在兩年前,LED的光輸出(以流明/瓦為單位)就超過了所有其他光源。再加上能節(jié)約大量能源,LED正在引發(fā)家庭照明的一場革命。
下面將把HBLED與廣泛使用的白紙燈和熒光做一番比較,我們還會給出一個家庭應(yīng)用的電路實例。
比較光源
對HBLED的好處心知肚明的消費者會想辦法盡可能多地使用HBLED。通過表1中的數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn),顯然HBLED是亮度最高的照明方案。
表1,不同光源的比較
讓我們仔細地看看這張表。光源的能效類似于效率。與發(fā)熱量相比,有多少輸入到燈泡里的能量變成了光?用戶希望這個數(shù)值更高一些,顯然HBLED做到了這一點。如果驅(qū)動電流波動,白熾燈的顏色色調(diào)最可能發(fā)生變化。
與白熾燈相比,熒光燈和HBLED的主要優(yōu)勢是壽命。其中的一個主要原因是,在許多國家白熾燈泡正在被逐步淘汰。接下來,HBLED可能在普及率上要超過熒光燈,因為HBLED是固態(tài)的(由硅材料制造,不易碎),尺寸非常小,而且不含有害的化學成分(不需要采用特殊的環(huán)境處理)。
HBLED照明的設(shè)計目標
讓消費者改用HBLED,要求HBLED必須具有高質(zhì)量。消費者要求功率因數(shù)至少要達到90%,效率達到80%或更高。在直流應(yīng)用中,最大輸入電壓不能超過40V。在交流應(yīng)用中,可能采用120V或240V(最大270V)的輸入電壓。HBLED必須用工作頻率超過120Hz的脈寬調(diào)制器驅(qū)動,以減小煩人的可見光頻閃。有時候,這個頻率還需要是可變的。除了這些設(shè)計約束,還要由工程師和應(yīng)用來決定使用隔離還是非隔離的設(shè)計方案。如果有必要,最后還可能考慮使用復(fù)雜的調(diào)光電路。
正如您所看到的那樣,沒有一個萬能的解決辦法。設(shè)計中需要考慮的事項是環(huán)環(huán)相扣的。每種方案都需要根據(jù)LED的數(shù)量和流過LED的電流進行專門設(shè)計。設(shè)計者還需要根據(jù)不同的電磁器件,以及所選用的功率器件和輸出電容器進行調(diào)整。
應(yīng)用電路
HBLED的價格大約是1美元到2美元。由于在每個設(shè)計方案中,HBLED都是成串使用,因此在設(shè)計時,不用考慮轉(zhuǎn)換器的成本約束問題。
首先介紹的控制器是ISL6721。ISL6721是單端脈寬調(diào)制電流模式控制器,其峰值電流模式控制能有效地解決瞬時功率問題,并且提供內(nèi)置的過流保護。已經(jīng)有一家大型合同制造商采用ISL6721,生產(chǎn)出能替換目前所使用的T8電路的產(chǎn)品(替換熒光燈啟輝器中傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器電路)。ISL6721也可以設(shè)置成白熾燈的替換方案。非固態(tài)的回掃方案目前已經(jīng)用在亞洲的一個購物中心。該方案使用了10個HBLED,輸出達10W,效率為82%。
要在家用市場中真正具有競爭力,HBLED照明方案還必須提供調(diào)光功能。智能電路可以做到這一點。記住,LED是由脈寬調(diào)制控制器驅(qū)動的。也就是說,LED不總是處在“開”的狀態(tài)。給LED供電的脈沖的數(shù)量是由控制器控制的,并且是可變的。碰巧,這項工作也是由“控制器”完成的。
圖1,帶有調(diào)光功能,可驅(qū)動6個LED的射燈電源適配器電路
圖1顯示了一個由6個LED的適配器和調(diào)光電路組成的射燈方案的完整電路圖。設(shè)計的核心(當然要把HBLED刨除在外)是ISL6745A控制器。右上角的器件組成了一個SEPIC控制器,驅(qū)動串在一起的6個HBLED。四周的放大器進行電流調(diào)整,短路保護和過壓保護。在左下角,您可以找到交流調(diào)光電路。調(diào)光器的放大器輸出先進行濾波,然后用作電流調(diào)整器的參考點,反饋到控制環(huán)路中。
ISL6745A的偏置電壓VDD的范圍是6.5V~20V,低邊FET驅(qū)動器的輸出為12V、1A,可以驅(qū)動一個低邊FET(如此設(shè)計中的Q1)、高壓驅(qū)動IC的柵極或是柵極驅(qū)動變壓器。
在Intersil的產(chǎn)品當中,ISL6745A是最受歡迎的HBLED驅(qū)動器。除了圖1所示的使用方法,還可以對ISL6745A的開關(guān)頻率、軟啟動、過溫保護進行調(diào)整,“死區(qū)時間”也可以精確調(diào)整。ISL6745A采用節(jié)省空間的MSOP-10封裝。ISL6745A的靈活性也是其一大特定,既可以工作在隔離方式也可以工作在非隔離方式,調(diào)光功能也是可選的。
結(jié)論
HBLED是消費類照明的最綠色的替代產(chǎn)品,而且技術(shù)進步已經(jīng)足以使其成為可行的方案。市場上已經(jīng)出現(xiàn)了可以替代白熾燈和熒光燈的方案。節(jié)約能源,延長使用壽命,提高安全性和增加可靠性,請使用HBLED。 用節(jié)能燈外殼和高亮LED制作LED照明燈 利用節(jié)能燈外殼和4只直徑1mm的高亮度白色發(fā)光二極管制作的低功耗室內(nèi)照明燈,如附圖所示。工作原理如下。 220V交流電經(jīng)C1限流降壓后,再經(jīng)D1~D4整流供給后級電路工作,C1是泄放電阻;C2濾波提供平穩(wěn)的電源,電流經(jīng)LM317恒流給4只LED供電,R2起限流作用。 本電路對元件無特殊要求,元件參數(shù)已標在電路中。另外,制作該類電路的高亮度發(fā)光二極管降壓要求相近,以免影響正常發(fā)光工作。電路板可根據(jù)所選材料自制(注:因與市電直通,制作使用時注意安全)。 一款節(jié)能的2.5W_LED應(yīng)急照明燈
這里介紹一種實用的LED自動應(yīng)急照明燈電路,它用24只發(fā)光二極管串并聯(lián)后待命,它能在市電停電或家中交流電路故障或保險絲熔斷后,自動點亮24只LED燈。該電路元件很少,價格便宜,功耗為2.5W,具有用電省、發(fā)光穩(wěn)定和使用壽命長的優(yōu)點,適合消防通道以及家庭備用。
電路工作原理:如附圖所示,合上電源開關(guān)S1,市電正常供電時有220V的電壓,再由電容器C1、C2降壓后,經(jīng)過VD1-VD4全波整流,穩(wěn)壓管VD5和電容C3穩(wěn)壓濾波后,產(chǎn)生穩(wěn)定的11.5V直流電壓和75mA的電流,為9節(jié)1.2V充電電池充電,同時繼電器線圈K得電工作,其常閉觸點K1斷開,LED燈無電不亮;另一方面常開觸點K2閉合,同時撥通開關(guān)S1向充電電池形成脈沖電流對11.5V電池E浮充電。R3是限流電阻,電池不會發(fā)熱,電池平時處于電壓保持狀態(tài),充電電流微小,也就是人們所說的浮充電,電池使用壽命為1-2年左右。LED1~LED24是白色發(fā)光管,把每3只串成一組,這樣24只就可以構(gòu)成8組,并把8組并聯(lián)后按圖接到電路中。由于每只發(fā)光管的工作電壓為3.5V。3只串聯(lián)為10.5V已基本滿足要求。且每只發(fā)光管的工作電流在25-30mA之間,這樣使得每只發(fā)光管都能正常工作。
一旦市電電網(wǎng)電路故障停電或家用保險絲熔斷.繼電器線圈K失電。K2觸點斷開,這時K1常閉觸點閉合,接通充電電池的電源,點亮LED的24只發(fā)光管,給人們提供應(yīng)急照明;
元器件的選擇:圖中的C1、C2選用1μF/400V的優(yōu)質(zhì)滌綸電容。K選用工作電壓為10~12V,電流在45mA左右的靈敏繼電器,如JPX—12F等,LED1-LED24是白色發(fā)光管用φ5mm的。E選用9節(jié)7號1.2V充電電池串聯(lián)而成,也可用一塊12V免維護畜電池。其他均按圖中標注進行選取,對號入座,無特殊要求。
整機電路放置在一個絕緣較好的PVC防火塑料盒內(nèi),引出導線接好市電,根據(jù)需要把LED1-LED24放置在多處不同的地方即告完成。 家里經(jīng)常使用夜燈作夜間照明,夜間照明由于時間長,要求十分省電。所謂“零瓦”燈泡在正常情況下約耗電5W,但這里介紹的夜燈電路僅耗電30mW。照明電源由220V交流電源直接供電,采用電容器限流。白色LED1旁邊的D1~D5二極管支路用來保護開,關(guān)期間產(chǎn)生的浪涌電壓;D6則阻擋C1放電時產(chǎn)生的反向電壓;R2是C1的泄放電阻;R1是在萬一C1發(fā)生短路的情況下,通過將自己燒毀以阻止產(chǎn)生過大的電流。
大功率LED簡單驅(qū)動 那個C4電容是473的獨石電容??! D3指的是兩支1N5819并聯(lián)?。。?/span> 高功率LED簡易驅(qū)動,就是那個高功率白燈上用的,只不過我用的是3W的led!電路輸入1.2V (高容量NI-MH電池)電流大約1.4至 那只D882上需要加裝一片面積大約為3平方厘米的小銅片用來散熱,我是把D882的頭部用斜口鉗鉗掉(減小體積),然后直接焊在銅片上了(類似SMD) |
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