一种新型LED驱动电路设计

　　摘 要：随着节能环保要求的提高，发光二极管的应用日趋广泛，然而LED驱动电路的稳定性与价格限制了其进一步发展。对此，设计一种高性价比的LED驱动电路，具有电压可调，结构简单的特点。驱动电路主要由EMI滤波电路，调压电路，恒压恒流电路组成。利用软件进行仿真测试，模拟电网波动，测试设计电路的调压与恒压恒流特性。仿真结果表明，该LED驱动电路达到了预期效果。

　　关键词：LED，驱动电路，恒压电路，恒流电路

　　中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：2095-1302（2014）10-00-02

　　0 引 言

　　LED具有低功耗、无污染的特点，是节约型的绿色光源，是照明领域的发展趋势[1]。LED驱动电路是介于电网电压与LED之间的电源适配器，需满足高可靠性、高效率、高功率因数等特点，还需要对LED起一定的保护作用[2]。因此，为充分发挥LED的优势，需配备相应的恒压恒流驱动电路。本文设计了一种性价比高的新型LED驱动电路，该电路采用光耦与电压跌落补偿电路保证恒压恒流特性。此电路还具有电压可调的特点，可驱动工作电流在20～40 mA的发光二极管。

　　1 电路结构与原理

　　本文设计的电路主要由滤波电路、调压电路、光耦恒流电路三个部分组成。输入电压为220 V电网电压，输出为恒定电压电流，此电路适用于普通LED灯具。LED驱动电路如图1所示。

　　图1 LED驱动电路图

　　其中，第一部分为滤波电路，用于抑制电网谐波与干扰，由C1～C6与TR1组成双向EMI滤波电路；第二部分为调压电路，通过选择合适的L1和TR2参数，满足使用需求；第三部分为恒流控制电路，输出与所驱动LED相接。图1中，BR1为桥式整流电路，用于检测整流效果，衔接调压电路。下面详述三个主要电路。

　　1.1 滤波电路设计

　　滤波器由C1～C6与TR1组成双向电磁干扰（EMI）滤波器。其中，TR1为共模电感，选择磁导率高、高频性能好的共模电感可以有效抑制共模噪声；C1，C2，C5，C6为共模电容，用于抑制高频共模干扰信号；C3，C4为差模电容，用于抑制电网中的差模噪声[3]。此滤波电路不仅能够抑制电网存在的外部电磁干扰，还能避免驱动电路向外部发出噪声干扰。

　　EMI滤波参数选择：共模电感选择要求磁导率高，高频性能好。电感大小视额定电流选择。共模电容取值范围为2000～6 400 pF，差模电容取值范围为0.1～1μF。本文的参数设计为，共模电感5 mH/100 Mhz，共模电容3 000 pF，差模电容取值1μF。

　　1.2 调压电路设计

　　本文设计的调压电路为阻感性负载的交流调压电路[4]，等效电路如图2。其中L为电感L1，C为C7，C9，C10等效电容，R为剩余所有元件等效电阻，要求 。

　　图2 调压电路等效电路图

　　由等效电路知调压负载电流应满足：

　　其中，uC为电解电容最大储能值。