基于SA7527 的LED照明驱动电源的研制

2. 3. 2 　恒流/ 恒压功能

利用输出端的电流取样和电压取样信号,通过光电耦合器件反馈到sa7527 的反向控制输入端1 脚( INV 端子) . 当输出电流的取样电阻压降超过0. 7 V时,流过光耦的电流主要受开关电源输出电流大小控制,此时开关电源工作在恒流输出状态;否则为恒压输出状态,并且输出电压大小取决于精密三端稳压TL431 稳压大小. 这样的自动恒流/ 恒压特性有利地保护了LED出现开路以及短路时可能导致的连锁性破坏.

反馈信号隔离器选用光电耦合器PC817 ,它的电流传输比为1 :1 ,工作电压V CE > 1 V ,正向工作电流IF > 1 mA. 由于INV 端子正常工作电压为2. 5V ,若取电流/ 电压转换电阻R10 = 1 kΩ ,则光耦的前向工作的电流IF = 2. 5 mA.

因此,由三极管Q3 、电流取样电阻R18 和光耦PC817 组成恒流反馈环节. 当输出电流变化时,取样电阻R18的压降引起Q3 基极电压的改变,使得通过光耦PC817 的电流发生改变,从而达到稳流的目的. 恒压输出大小由TL431 精密稳压源确定. 该稳压器的基准电压为2. 5 V ,并且工作电流IRCE1 mA ,那么开关电源恒压输出时电压为:

根据输出恒压的大小以及电阻的功率我们可以确定R17 , R19的取值.

2. 3. 3 　自动光衰补偿功能

由于PN 结温度升高以及工作时间的增加将引起输出光通量减低,而驱动电流适当增大则可提高输出光通量 . 因此,为保持输出光强稳定性,利用光敏电阻RW和温敏电阻RT 实现光衰的自动补偿. 当RT 检测到L ED 工作温度升高时,MUL 端子对地的等效电阻降低,MUL 端子输入信号变小,使得输出电流大小随温度的升高而有所上升,有效地补偿了温度升高后L ED 光通量减低的矛盾. 另外,PN 结温度升高将引起PN 结压降的升高,驱动电源可能过早的从恒流转入恒压工作的情况,从而影响L ED 光通量的稳定性. 为此,在输出端子引入恒压输出电压补偿端子,当温度升高时,适当提高恒压启动的转折点电压,从而可靠的实现恒流/ 恒压功能.

3 　应用实例

我们使用100 颗明学Φ10 - L ED ,采用的阵列形式联接,并均匀的镶嵌在600 mm ×600 mm 的铝塑天花板上,如图4 所示. 对开发的25 W 办公照明驱动电路进行实际测试(具体电路参数如图3) ,输出功率为约25W ,工作电压约为63 V ,驱动电流约为400 mA. 在标准负载条件下,功率因素为0. 92 ,效率为87. 5 %,电压输入范围达82～290 V ,自动恒流精度±0. 4 mA ,过电压自动转入恒压功能,随着温敏电阻阻值的变化,恒流输出电流值发生相应的改变,最大变化幅度为8 mA.

在实际运行时,电源输出的恒流大小设定为单颗L ED 电流72 mA (标称值( 80 mA) 90 %) , 当L ED 结温升高引起光强度降低时,有利于加大恒流输出电流大小对光衰进行补偿. 实际测试表明中心光强为346lx (lx :勒克斯) ,并且随着L ED 温度的升高中心光强衰减低于3 %.

4 　结语

从LED的光电参数特性出发,提出了一种基于sa7527 开关电源结构的LED驱动电路. 该驱动电路克服了常规L ED驱动电路的缺陷,对L ED 温度升高引起的光衰进行了自动补偿. 实际试验表明,该驱动电路高效、安全、可靠,可广泛用于各种L ED 产品的照明驱动.