單級(jí)PFC和恒流控制LED驅(qū)動(dòng)器及其單線連接調(diào)光器.pdf

1、LED與傳統(tǒng)照明光源相比,它具有光效高、低壓驅(qū)動(dòng)、全固態(tài)、壽命長、可頻繁開關(guān)、無汞環(huán)保等特點(diǎn)。由于LED的伏安特性曲線隨著溫度變化的關(guān)系,對(duì)其驅(qū)動(dòng)電源要求輸出恒流控制,同時(shí)具有相匹配的壽命。隨著成本逐年降低,LED近年來以50~80％的年增長率進(jìn)入室內(nèi)照明市場,由此帶來了對(duì)調(diào)光的需求。對(duì)于室內(nèi)主照明光源的調(diào)光,合理可行的方案是將調(diào)光器安裝在現(xiàn)有墻壁開關(guān)的位置,一般要求單線連接并控制吸頂或吊頂燈具中的驅(qū)動(dòng)電源對(duì)LED光源進(jìn)行調(diào)光。

2、　　本文調(diào)光器的設(shè)計(jì)首先考慮單根電力線串入的有線連接方式,因而可直接安裝在現(xiàn)有墻壁開關(guān)盒上并取代原來開關(guān)面板位置,以適應(yīng)LED室內(nèi)照明的主流市場需求,同時(shí)舍棄可控硅導(dǎo)通角控制的傳統(tǒng)模式以避免對(duì)電網(wǎng)的干擾。在調(diào)光器與驅(qū)動(dòng)電源及它們之間采用信號(hào)調(diào)制-傳輸-接收-調(diào)光-保持的方式:調(diào)光器將信號(hào)調(diào)制到市電交流電壓的正弦波包上,通過有線的方式將信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)電源一端,控制驅(qū)動(dòng)電源改變輸出電流并在調(diào)光結(jié)束后保持當(dāng)前的調(diào)光狀態(tài);保持期間調(diào)光器接近于完

3、全導(dǎo)通,依然保證驅(qū)動(dòng)電源功率因數(shù)校正(PFC)設(shè)計(jì)的有效性。其中調(diào)光器和接收電路的微控制器中分別寫入調(diào)制編碼和解調(diào)解碼程序,兩端經(jīng)過適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸協(xié)議以防止干擾可能造成的接收出錯(cuò)。
　　本文也研制了PFC+恒流驅(qū)動(dòng)電路的兩級(jí)驅(qū)動(dòng)電路和PFC與恒流控制集成的單級(jí)驅(qū)動(dòng)電路。單級(jí)PFC具有效率高適合于小功率LED驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),選取BP2309作為單級(jí)PFC驅(qū)動(dòng)電源的芯片,并制作該單級(jí)PFC驅(qū)動(dòng)電源,該電源能夠達(dá)到高功率因數(shù)及高效率,滿足對(duì)

4、驅(qū)動(dòng)電源的要求。最后把本文設(shè)計(jì)的調(diào)光器與該單級(jí) PFC驅(qū)動(dòng)電源結(jié)合,采用PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為線性電平控制電流取樣電阻有效阻值來實(shí)現(xiàn)調(diào)光。LED近年來在市場上的需求提高,逐漸由室外照明發(fā)展到室內(nèi)照明,用戶對(duì)室內(nèi)照明的調(diào)光要求也越來越迫切,綜合上述提出的方案,本文所制作的單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)及調(diào)光電路成功的取代了市面上所用的可控硅調(diào)光模式,而且在正常工作時(shí)保證基本處于全波導(dǎo)通狀態(tài),減小對(duì)電網(wǎng)的干擾。單線取電及調(diào)制這種模式可以良好的規(guī)避改變室內(nèi)已有的線

5、路;而且,本調(diào)光方案不需要芯片提供專門的PWM調(diào)光接口,適用于各種單級(jí)PFC驅(qū)動(dòng)芯片,具有廣泛的市場應(yīng)用前景。
　　測試結(jié)果顯示:所設(shè)計(jì)調(diào)光器及單級(jí)PFC驅(qū)動(dòng)電源,可在寬輸入電壓AC180-265V范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)和調(diào)光控制功能,驅(qū)動(dòng)電源本身效率高于90%,調(diào)光電源在滿額定功率工作時(shí)效率約為88%,功率因數(shù)在0.9以上。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析證明:單線接入的可調(diào)光LED單級(jí)PFC驅(qū)動(dòng)電源具有可行性和可靠性,在室內(nèi)照明中擁