常见led驱动电源威廉希尔官方网站 设计大全（十款威廉希尔官方网站 设计原理图详解）

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（一）

LED电源有很多种类，各类电源的质量、价格差异非常大，这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。LED驱动电源通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。

1、开关恒流源

采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。开关电源的安全性相对较高（一般是输出低压），性能稳定，缺点是威廉希尔官方网站 复杂、价格较高。开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。

图1：开关恒流隔离式日光灯管电源

图2：开关恒流隔离电源原理图

图3：开关恒流源电源

图4：开关恒流非隔离电源原理图。

2、线性IC电源

采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。市面上宣称无（去）电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC电源。IC驱电源具有高可靠性，高效率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。

图5：线性IC电源

图6：线性IC电源原理图

3、阻容降压电源

采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，威廉希尔官方网站 简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品（5W以内）。功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到（一般在0.2-0.3之间），所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。

图7：阻容降压电源

图8：阻容降压电源原理图

各类电源性能之比较：

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（二）

LED电源威廉希尔官方网站 大多是由开关电源威廉希尔官方网站 +反馈威廉希尔官方网站 这样的形式构成，反馈威廉希尔官方网站 从负载处取样后对开关威廉希尔官方网站 进行脉冲的占空比调整或频率调整，以达到控制开关威廉希尔官方网站 输出的目的。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（三）

市场上出现一种廉价的LED手电筒，这种手电前端为5～8个高亮度发光管，使用1～2节电池。由于使用超高亮度发光管的原因，发光效率很高，工作电流比较小，实测使用一节五号电池5头电筒，电流只有100mA左右。非常省电。如果使用大容量充电电池，可以连续使用十几个小时，笔者就买了一个。从前端拆开后，根据实物绘制了威廉希尔官方网站 图，如图所示。

工作原理：

接通电源后，VT1因R1接负极，而c1两端电压不能突变。VT1（b）极电位低于e极，VT1导通，VT2（b）极有电流流入，VT2也导通，电流从电源正极经L、VT2（c）极到e极，流回电源负极，电源对L充电，L储存能量，L上的自感电动势为左正右负。经c1的反馈作用，VT1基极电位比发射极电位更低，VT1进入深度饱和状态，同时VT2也进入深度饱和状态，即Ib》Ic/β（β为放大倍数）。

随着电源对c1的充电，C1两端电压逐渐升高，即VTI（b）极电位逐渐上升，Ib1逐渐减小，当Ib1《=Ic1/β时，VT1退出饱和区，VT2也退出饱和区，对L的充电电流减小。此时．L上的自感电动势变为左负右正，经c1反馈作用。VT1基极电位进一步上升，VT1迅速截止，VT2也截止，L上储存的能量释放，发光管上的电源电压加到L上产生了自感电动势，达到升压的目的。此电压足以使LED发光。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（四）

led驱动电源威廉希尔官方网站 图如下

输入整流部分：分析高压输入整流威廉希尔官方网站 的具体参数，然后选取具体保险整流二极管的规格，因为我们的功率比较低，可以选取线绕电阻作为保险，用1N4007做整流管如果功率较大要选用其他耐流更高的整流二极管。

整流滤波部分：若EMI要求较严，可增加以下π型威廉希尔官方网站 ，若要求没那么严格，可以只用一个滤波电容，电容跟电感的具体容量跟感量，根据总功率选取。

驱动威廉希尔官方网站 部分：经过R3的电流转化为电压，反馈给IC控制输出电流，在初级绕组加DRC吸收威廉希尔官方网站 ，因为我们是内置mos管，驱动威廉希尔官方网站 已集成在IC威廉希尔官方网站 内，所以驱动mos威廉希尔官方网站 不做讲解。

IC供电与外围威廉希尔官方网站 部分：通过辅助绕组整流滤波单独给IC供电，通过R5与R6阻值的比例来控制输出空载电压。

输出整流滤波威廉希尔官方网站 部分：通过超快恢复二极管整流和高频低阻电解滤波后，输出给负载，并在超快恢复二极管上加RC威廉希尔官方网站 滤波，通过超快恢复二极管反向波形调试来选取电阻电容，以最大抑制二极管的反向尖峰，在输出端加假负载，一般设计假负载会损耗3毫安电流。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（五）

电容降压式电源的典型威廉希尔官方网站 如图所示，C1为降压电容器（采用金属化聚丙烯电容），R1为C1提供放电回路。电容C1为整个威廉希尔官方网站 提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容，其耐压值取决于所串联的LED的个数（约为其总电压的1．5倍以上），它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻，其阻值应随着LED个数的增加适当增加。

需要注意的是，该威廉希尔官方网站 必须根据负载的电流大小选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率，通常降压电容C1的容量C与负载电流IO的关系可近似认为：C=14.5IO，其中C的容量单位是uF，Io的单位是A。限流电容必须采用无极性电容，而且电容的耐压值须在630V以上。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（六）

威廉希尔官方网站 工作原理﹕

电容C1的作用为降压和限流﹕大家都知道﹐电容的特性是通交流﹑隔直流﹐当电容连接于交流威廉希尔官方网站 中时﹐其容抗计算公式为﹕XC=1/2πfC式中﹐XC表示电容的容抗﹑f表示输入交流电源的频率﹑C表示降压电容的容量。流过电容降压威廉希尔官方网站 的电流计算公式为﹕

I=U/XC

式中I表示流过电容的电流﹑U表示电源电压﹑XC表示电容的容抗在220V﹑50Hz的交流威廉希尔官方网站 中﹐当负载电压远远小于220V时﹐电流与电容的关系式为﹕I=69C其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA。

D1~D4的作用是整流﹐其作用是将交流电整流为脉动直流电压。

C2﹑C3的作用为滤波﹐其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压

压敏电阻（或瞬变电压抑制晶体管）的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉﹐从而保护LED不被瞬间高压击穿。

LED串联的数量视其正向导通电压（Vf）而定﹐在220VAC威廉希尔官方网站 中﹐最多可以达到80个左右。

组件选择﹕电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值﹐在220V，50Hz的交流威廉希尔官方网站 中时﹐可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。D1~D4可以选择IN4007。滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定﹐一般为负载电压的1.2倍。其电容容量视负载电流的大小而定。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（七）

led驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动led发光的电源转换器，通常情况下led驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。

在目前的LED的电源驱动器中，必须使用电解电容，小型的电解电容寿命只能达到几千小时。但使用专利IC的驱动器，完全不需要使用电解电容，寿命达到4万小时以上，是原来驱动器的10倍，而且专利IC驱动器的尺寸小，只有原来面积的四分之一，可轻易的放进LED灯泡内，不必改变原来灯泡的形状，让设计更加简单化，也更能让用户接受和喜爱。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（八）

在输入电压既可能高于，也可能低于LED或LED串的总电压降时，就必须使用降压/升压变换器。基于LT℃3783的降压/升压型变换器驱动8只1.5A串联LED的威廉希尔官方网站 如图4所示。该LED串驱动威廉希尔官方网站 的输入电压范围为9~36V，LED串的总电压降范围为18~37V.在VIN=14.4V，Vo=36V和I0=1.5A条件下，输出功率为54W，效率达93%.威廉希尔官方网站 的开关频率由IC脚FREQ上的

电阻R5设置（频率范围为20kHz~1MHz），R7与R8组成的分压器设置输出过电压保护电平，连接在IC脚FBP与高侧线路之间的R4，用作感测LED电流。LTC3783支持多拓扑结构。用其还可以构筑升压转换器和降压转换器等威廉希尔官方网站 。

回扫变换器、单端初级电感变换器（SEPIC）和CUK稳压器等，都可以升高或降低输入电压，

输出与输入电压在极性上可以相同或相反。每种拓扑都有独特的优势，但效率都比降压一升压稳压器低。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（九）

电容降压型LED驱动威廉希尔官方网站

图5所示为电容降压型LED驱动威廉希尔官方网站 （注：图5威廉希尔官方网站 绘于上期本版）。图中，C1为降压电容，R1为泄放电阻，DI~D5为桥式整流器，C2、C3为滤波电容，RVl用作瞬态过电压保护，R2为限流电阻。在220V50Hz的输入电源下，通过电容C1的电流为I=69C1（C1单位为μF，I单位为mA）。若选择C1为0.471μF，电流约为32mA.在此情况下，R1值可选择1MΩ。

电容降压型LED驱动威廉希尔官方网站 仅适合于小功率应用，不能提供较大的驱动电流，而且效率很低。其优点是成本低，威廉希尔官方网站 简单。

led驱动电源威廉希尔官方网站 设计（十）

变压器降压LED驱动威廉希尔官方网站

种采用电源变压器降压的LED驱动威廉希尔官方网站 如图6所示。变压器次边输出为12Vac，白光LED的正向压降VF=3.5V，正向电流IF=350mA.桥式整流滤波电压为12Vx2，限流电阻R1值为R1=（12V×2-3xVF）/IF=（12V×2-3×3.5V）/350mA=18.3Ω

选择R1=20Ω。R1在350mA下的功耗为0.352×20=2.45W，可选择3W的电阻。在R1=20下Ω，通过LED的电流为：

ILED=（12V×2-3×3.5V）/20Ω=323mA

若桥式整流器输入电压波动±10%，在10.8Vac下的LED电流为238mA，在13.2Vac下的LED电流则为429mA，导致LED电流变化率超过±25%.由此可见，虽然图6所示的威廉希尔官方网站 比较简单，但电流调整能力很差，并且电源变压器大而笨重，不易于实现威廉希尔官方网站 的小型化和轻量化。