基于SA7527 的LED照明驅動電源的研制

2. 3. 2 　恒流/ 恒壓功能

利用輸出端的電流取樣和電壓取樣信號,通過光電耦合器件反饋到sa7527 的反向控制輸入端1 腳( INV 端子) . 當輸出電流的取樣電阻壓降超過0. 7 V時,流過光耦的電流主要受開關電源輸出電流大小控制,此時開關電源工作在恒流輸出狀態;否則為恒壓輸出狀態,并且輸出電壓大小取決于精密三端穩壓TL431 穩壓大小. 這樣的自動恒流/ 恒壓特性有利地保護了LED 出現開路以及短路時可能導致的連鎖性破壞.

反饋信號隔離器選用光電耦合器PC817 ,它的電流傳輸比為1 :1 ,工作電壓V CE > 1 V ,正向工作電流IF > 1 mA. 由于INV 端子正常工作電壓為2. 5V ,若取電流/ 電壓轉換電阻R10 = 1 kΩ ,則光耦的前向工作的電流IF = 2. 5 mA.

因此,由三極管Q3 、電流取樣電阻R18 和光耦PC817 組成恒流反饋環節. 當輸出電流變化時,取樣電阻R18的壓降引起Q3 基極電壓的改變,使得通過光耦PC817 的電流發生改變,從而達到穩流的目的. 恒壓輸出大小由TL431 精密穩壓源確定. 該穩壓器的基準電壓為2. 5 V ,并且工作電流IRCE1 mA ,那么開關電源恒壓輸出時電壓為:

根據輸出恒壓的大小以及電阻的功率我們可以確定R17 , R19的取值.

2. 3. 3 　自動光衰補償功能

由于PN 結溫度升高以及工作時間的增加將引起輸出光通量減低,而驅動電流適當增大則可提高輸出光通量 . 因此,為保持輸出光強穩定性,利用光敏電阻RW和溫敏電阻RT 實現光衰的自動補償. 當RT 檢測到L ED 工作溫度升高時,MUL 端子對地的等效電阻降低,MUL 端子輸入信號變小,使得輸出電流大小隨溫度的升高而有所上升,有效地補償了溫度升高后L ED 光通量減低的矛盾. 另外,PN 結溫度升高將引起PN 結壓降的升高,驅動電源可能過早的從恒流轉入恒壓工作的情況,從而影響L ED 光通量的穩定性. 為此,在輸出端子引入恒壓輸出電壓補償端子,當溫度升高時,適當提高恒壓啟動的轉折點電壓,從而可靠的實現恒流/ 恒壓功能.

3 　應用實例

我們使用100 顆明學Φ10 - L ED ,采用的陣列形式聯接,并均勻的鑲嵌在600 mm ×600 mm 的鋁塑天花板上,如圖4 所示. 對開發的25 W 辦公照明驅動電路進行實際測試(具體電路參數如圖3) ,輸出功率為約25W ,工作電壓約為63 V ,驅動電流約為400 mA. 在標準負載條件下,功率因素為0. 92 ,效率為87. 5 %,電壓輸入范圍達82～290 V ,自動恒流精度±0. 4 mA ,過電壓自動轉入恒壓功能,隨著溫敏電阻阻值的變化,恒流輸出電流值發生相應的改變,最大變化幅度為8 mA.

在實際運行時,電源輸出的恒流大小設定為單顆L ED 電流72 mA (標稱值( 80 mA) 90 %) , 當L ED 結溫升高引起光強度降低時,有利于加大恒流輸出電流大小對光衰進行補償. 實際測試表明中心光強為346lx (lx :勒克斯) ,并且隨著L ED 溫度的升高中心光強衰減低于3 %.

4 　結語

從LED 的光電參數特性出發,提出了一種基于sa7527 開關電源結構的LED 驅動電路. 該驅動電路克服了常規L ED 驅動電路的缺陷,對L ED 溫度升高引起的光衰進行了自動補償. 實際試驗表明,該驅動電路高效、安全、可靠,可廣泛用于各種L ED 產品的照明驅動.