浅析高效率LED照明灯的设计

中心议题：

• 高效率LED照明灯的设计

解决方案：

• 采用恒流输出的开关稳压电源
• 在输出级采用功率MOSFET

一般的LED照明灯在驱动电路中都有限流电阻，而电阻消耗的电能与LED发光无关。为了提高效率，就要采用恒流输出的开关稳压电源，并在输出级采用功率MOSFET.　　

图1是这种驱动电路的方框图，它省略了传统电路的三角波发生器和误差放大器，而使用了CM0S逻辑IC和PWM调制器。当时钟CLK信号为低电平时，RS触发器处于复位状态，输出FET关断。而当CLK信号为高电平时，输出FET导通。其电流被电阻Rs转换成电压，当此电压高于基准电压Vref时，比较器输出由高变低，RS触发器又被复位，输出FET再关断。其结果，即使电源电压有变化，储存在电感中的能量却是恒定的。实现了恒功率输出。这里是把Rs上的电压降作为三角波电压，PWM比较器将此电压与基准电压直接比较而起到了误差放大器的作用。　　

实际电路如图2,采用了分立元件组成，重点是PWM比较器和倍压脉冲输出电路。　　

PWM比较器由与非门IC2a和摸拟开关IC3组成，即所谓的斩波比较器，并把与非u7yh的一个输入端置为高电平而成为反相器。此反相器重复工作在"预充电"和"比较"这两个状态中。　　

预充电状态　　

在预充电状态，电容C5被IC6（LM385）提供的基准电压Vref充电，这时输出既不是高电平，也不是低电平；而保持在比较器即将翻转时的输出状态、并与ItS触发器组合成PWM电路。　　
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比较状态　　

输人电压使充在C5上的电压电平移位，并输入到反相器，与反相器的阈值电压比较，输出高电平或低电平。　　

倍压脉冲输出电路　　

顾名思义，这是要产生2倍于电源电压的脉冲。首先在输人低电平时，电容C7被充电，输出为0V;当输人高电平时，voc和电容上的电压串联，在反相器IC5的YlX）端电压是2Vcc;由于Yss端加有voc电压，故输出2Vcc.　　

在图2中，555（IC1）时基电路产生时钟脉冲，通过亮度调节开关51来改变C2的充电电压，以选择11.4kHz和965Hz两挡频率来改变时钟频率，达到改变亮度的目的。　　

输出电路和PWM比较器直接与电源连接，但在不开灯日寸耗电仅10uA.　　

输出连接35只白光二极管，分五组串并联。