实用第一!为您介绍一款简单的LED台灯设计方案.doc

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1、实用第一!为您介绍一款简单的LED台灯设计方案实用第一!为您介绍一款简单的LED台灯设计方案  LED光源作为第四代新型节能光源,从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五,而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。台灯是家家户户都在使用的普通灯具,这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进,而其生产成本又节节下降,如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。    LED台灯工作原理  遵循安全第一的民用电器的设计理念,LED光源是一种低电压直流恒流源的

2、发光器件,不能用100~220V的交流高压电直接点亮,因此,LED台灯方案的设计思路是,首先要将高压的交流电变换成低压的直流恒流源,才能点亮LED光源。使用最经济有效的方法降压和进行交直流变换是设计的首要考虑,当今便携式电子产品使用交流电源的交直流降压变换器——适配器(Adapter)就成了既经济实惠、又现成、又好用的首选。适配器的输出电压要求稳定在DC12V,输出电流要根据LED的光源的功率来选择,一般要给予30%的余量,以3&TImes;1W的白光LED光源为例,1W的白光LED的标准工作电流应为350mA,因而3个LED光源串联其电路需要的电流也是350mA,考虑到延长LED寿命和

3、降低光衰,可以设计为300mA~330mA,不会明显的影响LED发光的亮度,所以适配器的输出电流应选750mA~1A的。  一种简洁实用的LED台灯方案如图1所示。AC220V经由适配器在灯具外的安全降压变换,向LED台灯提供稳定的12V直流电源,在台灯底座壳内安置恒流源电源板,将直流电压变换成稳定的直流恒流源,以满足LED光源发光的技术要求。在直流恒流源前可加一电源开关,以便在台灯不用时可关断直流电源,但不能关断220V交流电源,因此不用时应从墙上取下适配器的电源插头,这也是这个实用方案的唯一“缺点”。如不想采用机械开关,并想要一个更有创意的卖点,可选用电子触摸开关,如手指轻点可实现台

4、灯的开-》全亮、半暗、关;由于电子技术的快速进步,电子触摸开关如今已是一个低成本的器件。      LED光源工作原理  LED光源工作的主要参数是VF、IF,其它相关的是颜色/色温/波长/亮度/发光角度/效率/功耗等。LED是一个PN结二极管,只有施加足够的正向电压才能传导电流,VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态,IF正向电流是促使LED发光,发光亮度与流过的电流成正比例。白光LEDVF标称电压:3.4V±0.2V。LED光源在大批量生产时,每一批LED的VF具有一定的离散性,为了客户使用时需要的一致性,LED出厂时必需按不同的VF分档出售;客户订购时同一批灯具需用的LE

5、D光源必需选用同一档次VF的或相邻档次的,否则会导致同一批生产的LED灯具亮度有差异;LEDIF工作电流按应用需要选用,不同的电流档次不能混用。    LED光源驱动电路  LED光源的驱动电路就是把12V直流电压变换成稳定的恒流源,电路的设计本着删繁就简、节省成本的原则,应该从能完成这个电路设计要求的众多LED驱动芯片中选择集成度高、性能较好、应用电路简单、价格较平的性价比有优势的芯片。因此选择驱动电路外围器件少的驱动芯片是生产成本的首要考量。    PT4115用于1~6W的白光LED光源驱动方案时只需四个零件(图2),Cin是输入滤波电容,Rs设定流过LED的电流IF,Rs=0.1

6、/ILED;L是续流电感,D5是续流二极管。因适配器已提供12V的直流电压,原图为交流电压输入整流用的桥式整流器D1~D4可省略。虽然零件少了,但对零件的要求更高,设计时需按表1提示的要求选用,才能使电路进入良好的工作状态。PT4115的开关频率采用抖频技术有效降低EMI,省略了抗EMI电路。    LED光源驱动芯片的恒流精度对于LED灯具生产厂家而言是至关重要的,目前LED光源驱动IC的恒流精度批量生产时都会有一定的离散性,LED灯具生产厂家在批量生产调试时,同样的电源、同样的LED光源负载、同样的恒流源电源板,因同一型号的不同驱动IC其恒流精度的个性差异会导致恒流源电源板输出电流产

7、生一定的公差,使同一LED光源负载的发光亮度有所不同,这就会增加恒流源电源板大批量生产时在线调试的时间,影响生产力。因此,恒流源电源板生产厂家应选用恒流精度高的驱动IC,恒流精度至少要小于±3%,如是±1%更理想,但其价格会高于±3%的产品。    电感的选择  以3&TImes;1W的高亮度白光LED光源的设计案例而言,三个1W的LED光源串联,其工作电流可设计为300~350mA,L的电感量应选用68uH~100uH,Q值大于5

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