實(shí)用的電容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路講解分析-KIA MOS管

采用電容降壓電路是一種常見(jiàn)的小電流電源電路，由于其具有體積小﹑成本低﹑電流相對(duì)恒定等優(yōu)點(diǎn)，也常應(yīng)用于LED的驅(qū)動(dòng)電路中。

圖一為一個(gè)實(shí)際的采用電容降壓的LED驅(qū)動(dòng)電路﹕

請(qǐng)注意，大部分應(yīng)用電路中沒(méi)有連接壓敏電阻或瞬變電壓抑制晶體管，建議連接上，因壓敏電阻或瞬變電壓抑制晶體管能在電壓突變瞬間(如雷電﹑大用電設(shè)備起動(dòng)等 )有效地將突變電流泄放，從而保護(hù)二級(jí)關(guān)和其它晶體管，它們的響應(yīng)時(shí)間一般在微毫秒級(jí) 。

電路工作原理

電容C1的作用為降壓和限流﹕大家都知道，電容的特性是通交流﹑隔直流，當(dāng)電容連接于交流電路中時(shí)，其容抗計(jì)算公式為﹕

XC = 1/2πf C

式中，XC 表示電容的容抗﹑f 表示輸入交流電源的頻率﹑C 表示降壓電容的容量。

流過(guò)電容降壓電路的電流計(jì)算公式為﹕

I = U/XC

式中 I 表示流過(guò)電容的電流﹑U 表示電源電壓﹑XC 表示電容的容抗在220V﹑50Hz的交流電路中，當(dāng)負(fù)載電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于220V時(shí)，電流與電容的關(guān)系式為﹕

I = 69C  

其中電容的單位為uF，電流的單位為mA

下表為在220V﹑50Hz的交流電路中，理論電流與實(shí)際測(cè)量電流的比較

電阻R1為泄放電阻，其作用為﹕當(dāng)正弦波在最大峰值時(shí)刻被切斷時(shí)，電容C1上的殘存電荷無(wú)法釋放，會(huì)長(zhǎng)久存在，在維修時(shí)如果人體接觸到C1的金屬部分，有強(qiáng)烈的觸電可能，而電阻R1的存在，能將殘存的電荷泄放掉，從而保證人﹑機(jī)安全。

泄放電阻的阻值與電容的大小有關(guān)，一般電容的容量越大，殘存的電荷就越多，泄放電阻就阻值就要選小些。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，供設(shè)計(jì)時(shí)參考﹕

D1 ~ D4的作用是整流，其作用是將交流電整流為脈動(dòng)直流電壓。

C2﹑C3的作用為濾波，其作用是將整流后的脈動(dòng)直流電壓濾波成平穩(wěn)直流電壓

壓敏電阻( 或瞬變電壓抑制晶體管 )的作用是將輸入電源中瞬間的脈沖高壓電壓對(duì)地泄放掉，從而保護(hù)LED不被瞬間高壓擊穿。

LED串聯(lián)的數(shù)量視其正向?qū)妷? Vf )而定，在220V AC電路中，最多可以達(dá)到80個(gè)左右。

組件選擇﹕電容的耐壓一般要求大于輸入電源電壓的峰值，在220V,50Hz的交流電路中時(shí)，可以選擇耐壓為400伏以上的滌綸電容或紙介質(zhì)電容。

D1~D4 可以選擇IN4007。濾波電容C2﹑C3的耐壓根據(jù)負(fù)載電壓而定，一般為負(fù)載電壓的1.2倍。

其電容容量視負(fù)載電流的大小而定。

下列電路圖為其它形式的電容降壓驅(qū)動(dòng)電路，供設(shè)計(jì)時(shí)參考﹕

圖二

在圖二電路中，可控硅SCR及R3組成保護(hù)電路，當(dāng)流過(guò)LED的電流大于設(shè)定值時(shí)，SCR導(dǎo)通一定的角度，從而對(duì)電路電流進(jìn)行分流，使LED工作于恒流狀態(tài)，從而避免LED因瞬間高壓而損壞。

圖三

在圖三電路中，C1﹑R1﹑壓敏電阻﹑L1﹑R2組成電源初級(jí)濾波電路，能將輸入瞬間高壓濾除，C2﹑R2組成降壓電路，C3﹑C4﹑L2﹑及壓敏電阻組成整流后的濾波電路。此電路采用雙重濾波電路，能有效地保護(hù)LED不被瞬間高壓擊穿損壞。

圖四是一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容降壓應(yīng)用電路，電路中利用兩只反并聯(lián)的LED對(duì)降壓后的交流電壓進(jìn)行整流，可以廣泛應(yīng)用于夜光燈﹑按鈕指示燈，要求不高的位置指示燈等場(chǎng)合。

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