LED日光灯驱动电路设计

　　0 引 言

　　自19世纪60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明第一个可见红光LED 以来，随着半导体及LED封装等技术的突破，单晶片红、绿、蓝、白光LED的功率等级和亮度不断得到提高。目前，大功率白光LED 已经达到70 lm /W.随着LED光效、寿命及光色上的明显提高，其在显示、背光、装饰和照明等领域有着巨大的市场潜力。虽然LED应用层面不断扩大，寿命及光效高于传统照明，但成本相对较高，LED光源成本比重在总成本中高达50 %~90 %,在照明光源技术上还有待改进，且大功率LED散热和光效问题凸显，这限制了LED在照明领域中的进一步应用。

　　目前小功率LED在使用时会对LED进行并联、串联，而使用过程中只要有一个LED 短路或开路，都将导致小片或整条LED熄灭，影响照明效果，因此研究简单、廉价的驱动电路具有重要的意义。根据目前LED日光灯应用现状，设计了简单、可靠的12W标准T8 LED日光灯驱动电路。

　　1 日光灯电路设计

　　1. 1 LED日光灯驱动

　　目前小功率照明产品中，广泛使用两种驱动电路形式：恒流驱动和稳压驱动。前者电路输出的电流是恒定的，输出电压随负载的变化而变化，且恒流驱动通常使用恒流IC,使用时对IC承受的最大电压值要求较高，限制了LED 使用的数量。后者输出电压是固定的， 输出电流随负载(LED)数量的增减而变化。实验证实，由于LED封装中其正向压降离散值较大，且LED亮度输出与其电流成正比，LED 亮度一致性较差，但通过串加合适电阻可以使每串LED亮度平均，较适于低端照明市场。

　　1. 2 LED日光灯电路设计

　　LED日光灯驱动电路原理图如图1所示。

图1 LED日光灯驱动电路

　　该电路共驱动140只白光LED (小功率) ,采用35串4并的模式，采用电容降压式驱动方式。

　　其中， C1、C4 为并联的两个相同的电容，起降压及限流作用; 4个1N4007组成的整流桥对输入交流电压进行整流;滤波电容C3 用于滤除整流输出电压中的交流成分，使电压更为平滑; L1、C2 用于滤除输出电压中的高频成分;电阻R4 为C3 提供放电回路;采用单向晶闸管SCR729210对电路进行保护， R3 为限流电阻。

　　1. 2. 1 降压电容选择

　　因为通过降压电容C 向负载提供的电流IO实际上就是流过C 的充放电电流IC.当负载电流IO 小于C的充放电电流IC 时，多余的电流就会流过滤波电容C2。

　　式中 Ui ---输入交流电压有效值。

　　f---交流信号频率。

　　因此，对于负载所消耗的64 mA电流IO ,至少需要降压电容值Cmin = 0. 928 μF.另外，为保证C可靠工作，其耐压选择应大于2倍的电源电压，因此，选择两个684MF /630 V电容并联工作。