恒流驱动源技术在太阳能LED路灯的设计应用
[10-10 20:39:48] 来源:http://www.88dzw.com 电源电路 阅读:8963次
文章摘要:图11. 升压型恒流源的基本原理图图中显示了一个基本的电感升压电路,其中控制器(Control)给出了一个PWM开关信号来控制大功率开关管,后者在导通时对电感充电,而在断开时电感中的能量就对电容充电。经过几次开关以后就可以把输入电压泵至更高的电压,从而完成升压的任务。改变PWM信号的工作比就可以改变其输出电压。为了保持输出电流的恒定,就要求测量输出电流值,这是靠一个和LED串联的小电阻来测量的。这个电阻上的电压就和一个参考电压相比较,比较所得出的误差信号就送去控制器用以改变PWM信号的工作比,这样就实现了一个闭环自动控制,以控制其输出电流为恒定。在选用这类升压型恒流源时,有几个问题需要注意的。
恒流驱动源技术在太阳能LED路灯的设计应用,标签:电源电路,电路设计,http://www.88dzw.com图11. 升压型恒流源的基本原理图
图中显示了一个基本的电感升压电路,其中控制器(Control)给出了一个PWM开关信号来控制大功率开关管,后者在导通时对电感充电,而在断开时电感中的能量就对电容充电。经过几次开关以后就可以把输入电压泵至更高的电压,从而完成升压的任务。改变PWM信号的工作比就可以改变其输出电压。为了保持输出电流的恒定,就要求测量输出电流值,这是靠一个和LED串联的小电阻来测量的。这个电阻上的电压就和一个参考电压相比较,比较所得出的误差信号就送去控制器用以改变PWM信号的工作比,这样就实现了一个闭环自动控制,以控制其输出电流为恒定。
在选用这类升压型恒流源时,有几个问题需要注意的。
1. 恒流特性要好
图12表示一个SLM2842S的恒流特性曲线。检测电阻放在高端比方在低端更为好点。
图12. SLM2842S的恒流特性
2. 升压比要尽可能小,或者说输入电压要尽可能高,一般来说,升压比越小效率越高。下面图13是当输出电流为0.7A输出功率为30瓦时,SLM2842S的效率和输入电压的关系。
图13. 当输出电流为0.7A输出功率为30W时,SLM2842S的效率和输入电压的关系
由图中可见,如果采用12V的蓄电池,它的效率就只有90%左右,而如果改用24V的蓄电池,它的效率就可以达到94%。这就可以减少芯片的功耗,降低芯片的温度,提高芯片的可靠性。
3. 检测电阻要尽可能小,以免在上面消耗功率。实际上这也就意味着其内部的参考电压要尽可能低。这对于芯片设计者来说有一定的难度。如果这个参考电压在0.1伏左右,就是一个相当好的一个芯片了,这时,外部的检测电阻就可以用一个很小值了,也就意味着整个系统具有很高的效率。
(二) 降压型恒流源
降压型恒流源的基本工作原理和升压型是差不多的。其基本原理图如图14所示。
图14. 降压型恒流源的基本原理图
通常储能电感是和LED串联,开关导通时,电感储能;开关断开时电感通过二极管继续有电流流通。由于输出电压是输入电压减去电感电压,所以是降压型。LED中的电流经过检测电阻测量以后反馈回控制器。来控制PWM的工作比,以实现恒流的控制。
降压型恒流源的缺点是要求输入电压高于输出电压,而太阳能LED路灯中所采用的蓄电池往往是12V,顶多是24V。而路灯中的LED通常是10个串联,其所要求的总输出电压往往在33V-36V左右,因此较难采用降压型的恒流源。而降压型恒流源的优点是效率高。因为输入电压高于输出电压,所以输入电流小于输出电流。电流小有助于减小电阻性损耗。图15表明一个降压型恒流源在输入电压固定在35V,输出电流固定在2A时,其效率和输出电压的关系曲线。
图15. 降压型恒流源的效率和输出电压的关系曲线
从图中可以看出,当输出电压为30V时,其效率高达98%。这种恒流源的恒流特性也很好(图16)。
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