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LED節(jié)能燈的驅(qū)動(dòng)電源電路圖

　　LED電源電路大多是由開關(guān)電源電路+反饋電路這樣的形式構(gòu)成，反饋電路從負(fù)載處取樣后對(duì)開關(guān)電路進(jìn)行脈沖的占空比調(diào)整或頻率調(diào)整，以達(dá)到控制開關(guān)電路輸出的目的。

　　LED手電筒驅(qū)動(dòng)電路原理圖

　　市場(chǎng)上出現(xiàn)一種廉價(jià)的LED手電筒，這種手電前端為5～8個(gè)高亮度發(fā)光管，使用1～2節(jié)電池。由于使用超高亮度發(fā)光管的原因，發(fā)光效率很高，工作電流比較小，實(shí)測(cè)使用一節(jié)五號(hào)電池5頭電筒，電流只有100mA左右。非常省電。如果使用大容量充電電池，可以連續(xù)使用十幾個(gè)小時(shí)，筆者就買了一個(gè)。從前端拆開后，根據(jù)實(shí)物繪制了電路圖，如圖所示。

　　LED手電筒驅(qū)動(dòng)電路

　　工作原理：

　　接通電源后，VT1因R1接負(fù)極，而c1兩端電壓不能突變。VT1(b)極電位低于e極，VT1導(dǎo)通，VT2(b)極有電流流入，VT2也導(dǎo)通，電流從電源正極經(jīng)L、VT2(c)極到e極，流回電源負(fù)極，電源對(duì)L充電，L儲(chǔ)存能量，L上的自感電動(dòng)勢(shì)為左正右負(fù)。經(jīng)c1的反饋?zhàn)饔?，VT1基極電位比發(fā)射極電位更低，VT1進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，同時(shí)VT2也進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，即Ib>Ic/β(β為放大倍數(shù))。隨著電源對(duì)c1的充電，C1兩端電壓逐漸升高，即VTI(b)極電位逐漸上升，Ib1逐漸減小，當(dāng)Ib1<=Ic1/β時(shí)，VT1退出飽和區(qū)，VT2也退出飽和區(qū)，對(duì)L的充電電流減小。此時(shí)．L上的自感電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樽筘?fù)右正，經(jīng)c1反饋?zhàn)饔?。VT1基極電位進(jìn)一步上升，VT1迅速截止，VT2也截止，L上儲(chǔ)存的能量釋放，發(fā)光管上的電源電壓加到L上產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，達(dá)到升壓的目的。此電壓足以使LED發(fā)光。

　　LED節(jié)能燈電路原理電路圖

　　LED節(jié)能燈電路原理電路圖

　　8W LED 驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路示電圖(輸入電壓為85 至264V)

　　下圖顯示的是NCP1015 在隔離型1 W-8 W 范圍AC-DC LED 照明應(yīng)用的電路示意圖。值得一提的是，NCP1015 同樣可用于非隔離型(電路中不含高頻變壓器)1 W-8 W 范圍的AC-DC LED 照明應(yīng)用，電路中可以采用抽頭(tapped)電感來(lái)提高M(jìn)OSFET 工作的占空比，并改善系統(tǒng)能效及電路性能。

　　8W LED 驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路示電圖(輸入電壓為85 至264V)

　　常見(jiàn)雙管節(jié)能燈電路原理圖

　　雙管節(jié)能燈電路原理圖

　　采用可控硅的電容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路圖

　　圖所示為采用可控硅的電容降壓驅(qū)動(dòng)電路。在該電路中，可控硅SCR和R3組成保護(hù)電路，當(dāng)流過(guò)LED的電流大于設(shè)定值時(shí)，SCR導(dǎo)通一定的角度，從而對(duì)電路中的電流進(jìn)行分流，使LED工作于恒流狀態(tài)，從而避兔LED因瞬間高壓而損壞。

　　圖采用可控硅的電容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

　　采用壓敏電阻的電容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路圖

　　圖所示為一個(gè)實(shí)用的采用電容降壓的LED驅(qū)動(dòng)電路9，該電路與目前大部分應(yīng)用電路的不同之處在于連接有壓敏電阻（也可以是瞬變電壓抑制二極管），壓敏電阻（或瞬變電壓抑制二極管）能在電壓突變的瞬闊（如雷電、大用電設(shè)各啟動(dòng)等）有效地將突變電流泄放，從而保護(hù)LED和其他晶體管。瞬變電壓抑制器的響應(yīng)時(shí)間一般為納秒級(jí)。

　　圖電容降壓的 LED電路

　　在圖中，電容C1的作用是降壓和限流；VD1～VD4的作用是整流，用于將交流電整VD1～VD4可選擇1N4007系列的整流二極管。C2、C3的作用為濾波，用于將整流后的脈動(dòng)直流電壓濾波成平穩(wěn)的直流電壓。C2、C3的耐壓應(yīng)根據(jù)負(fù)載電壓而定，一般為負(fù)載電壓1.2倍，其電容容量視負(fù)載電流的大小而定。壓敏電阻Rv（或瞬變電壓抑制二極管）的作用是將輸入電源中瞬間的脈沖高壓對(duì)地泄放掉，從而保護(hù)LED不被瞬間高壓擊穿。

　　LED串聯(lián)的數(shù)量視其正向?qū)妷海╒F）而定，在220V交流電路中最多可以達(dá)到80個(gè)左右。電容的耐壓一般要求大于輸入電源電壓的峰值，在220V／50Hz的交流電路中，可以選擇耐壓為400V以上的滌綸電容或紙介質(zhì)電容。

　　電話線供電LED燈電路圖

　　又稱免電燈(即網(wǎng)上賣家俗稱的緬甸燈)，因?yàn)樗捎闷胀矣霉潭娫挼倪M(jìn)線電壓做電源，無(wú)需電池或交流市電，把尾部的水晶頭插入電話分機(jī)接口即可照明，不用另交電費(fèi)，也不用擔(dān)心停電。此外還能兼作電話來(lái)電閃爍燈.提醒聽(tīng)力不太好的老年人及時(shí)接電話，因電話摘機(jī)后LED燈會(huì)熄滅，還能幫你及時(shí)發(fā)現(xiàn)電話是否被他人盜打，同時(shí)也具有一定的防雷擊保護(hù)作用。不過(guò)由于該產(chǎn)品使用的是電話所屬的電信機(jī)房饋電電源，使用時(shí)一旦索取電流過(guò)大難免會(huì)影響電話撥打和傳真收發(fā)，特別是ADSL寬帶用戶撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)容易造成頻繁掉線。圖1是電話線LED燈電路工作原理圖，36V或48V的電話線路直流電壓經(jīng)10kΩ限流電阻并由4個(gè)二極管(或整流橋)作極性變換后加在LED上，當(dāng)電話饋電電壓為36V時(shí)，實(shí)測(cè)工作電流約1.2mA，亮度偏低，把限流電阻換成5.6kΩ時(shí)工作電流升為2.1mA：亮度稍微有些增加。

　　考慮到電話線LED燈對(duì)上網(wǎng)存在不利影響，不能經(jīng)常接在電話線上，筆者又對(duì)該燈進(jìn)行了一番改造，改造后的電路原理圖如圖2所示，把中間的6顆LED改成并聯(lián)，同時(shí)增加一塊3.6V的手機(jī)鋰離子電池，平時(shí)使用內(nèi)置的新增鋰電工作，當(dāng)限流電阻為5.6Ω時(shí)，工作電流約120mA，亮度比較令人滿意。緊急情況下仍可采用插入電話分機(jī)接口照明，改造后的工作電流約4.6mA，亮度還算說(shuō)得過(guò)去。

　　自帶鉛酸蓄電池充電LED應(yīng)急燈電路圖

　　根據(jù)實(shí)物畫出的電路工作原理圖如圖所示，220V交流市電經(jīng)電容降壓、二極管整流后給鉛酸蓄電池充電，紅色LED作充電指示。充好電后使用時(shí)閉合按鈕開關(guān)K，將首先接通3顆彩色閃爍LED，發(fā)出夢(mèng)幻般變化莫測(cè)的七彩光芒，在夜間平添一些生活樂(lè)趣，再按一下開關(guān)K則關(guān)閉彩色閃爍LED，接著再按才會(huì)接通24顆并聯(lián)的高亮LED，由于數(shù)目較多，照明效果很好。

　　當(dāng)鉛酸電池電壓為4V時(shí)，實(shí)測(cè)彩燈工作電流約60mA，高亮LED電流竟達(dá)600多mA。這樣大的電流不僅使得每次充滿電后照明時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，而且會(huì)對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷，縮短使用壽命，因此必須給高亮LED串入一個(gè)小阻值限流電阻，經(jīng)多次試驗(yàn)選定1.2Ω時(shí)工作電流最終降為320mA，而亮度變化不太明顯，因該款燈改動(dòng)不大，改造后的電路原理圖省略。

　　通過(guò)以上剖析發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上出售的各種LED燈電路大多過(guò)于簡(jiǎn)單，雖說(shuō)價(jià)格十分便宜，但在客觀上仍會(huì)造成能源浪費(fèi)，只有經(jīng)過(guò)一番合理改進(jìn)，才能既保留它經(jīng)濟(jì)便攜的優(yōu)點(diǎn)，又有效地提高使用安全性和可靠性。

　　白光LED1.5V手電筒電路圖

　　白光LED的發(fā)光效率高，正在成為新光源。由于白光LED的點(diǎn)亮電壓較高，大約3.5V，要用三節(jié)電池才能點(diǎn)亮，體積大。筆者制作了一個(gè)微型升壓電路，用一節(jié)5號(hào)電池升壓，即可點(diǎn)亮LED，夜晚照出光可達(dá)10米遠(yuǎn)。整個(gè)電路裝在一節(jié)５號(hào)電池的小電筒里，非常方便實(shí)用，電路如附圖所示。