一种新型LED驱动电路设计(2)

　　解得：

　　其中：ω0为初始频率，ω为输出频率，，β为输出电压滞后输入电压角度。

　　在本电路中，等效电路L1=1 500 mH时，经调压电路输出的电压幅值为55 V，输出频率为100 Hz。输出电压接近正弦波，在幅值附近近似线性。

　　1.3 恒压恒流电路

　　在恒压恒流恒流电路中，D1，D4，R4，R10，R22组成电压控制电路，Q1，R4与R5组成电压跌落补偿控制电路，R6，R7与U1组成恒流控制电路。L11与C14使驱动电路与负载电路隔离开来，避免相互影响[5]。

　　恒压工作原理：电路正常工作时，输入电压经D2，R3，R5，R4为Q1提供基极偏执电流，输出电压为R5压降与稳压管D4之和。当电压发生跌落情况，负载电流通过R3，由此在R3上产生的压降使D1导通，经过R22，为Q1提供基极偏置电流，使得负载电流增加，输出电压增加，补偿电压跌落直至电路正常工作，由此保证电路输出电压恒定。

　　恒流工作原理：恒流电路可以根据需求预先设定恒流电流大小。当U1引脚1上输出电流没有达到恒流设定点，R7压降很低，接近于地，此时光耦不发挥作用，为电流输出。当U1引脚1上输出电流到达设定点，集电极端R7上压降增大，此电压经过电阻R6转换为电流又增加到引脚1端，使输出电流趋于稳定，稳定电流与设定恒流电流相等。

　　2 调压电路仿真测试

　　在电压输出端接3盏LED，串联电阻为1 kΩ。将调压电路输出端接示波器信号A，将恒压恒流电路输出端接示波器B，示波器上得到波形如图3（其中黑色为信号A，红色为信号B），调整电感L1，得到调压电路测试数据如表1。 由表1可知，电感L1在500～2 000 mH之间变化时，驱动电路输出电压在55.5～20.5 V内连续可调。

　　3 恒压恒流电路仿真测试

　　在测试中电感L1固定不变（本文L1=1 000 mH），即调压电压输出端不变，电流输出端串联1盏LED，将恒流恒压电路输出端接示波器信号A，在电流输出端接电流探针。调整电源电压在±10%内波动，得到恒流恒压电路测试数据如表2。由表2可以看出，输入电压在±10%内波动时，输出电流波动不超过5%，输出电压波动不超过9%，满足LED驱动电路设计要求。

　　图3 LED驱动电路输出波形图

　　表1 调压电路测试数电感L（mH）    调压电路输出

　　电压最大值（V）    调压电路输出

　　电压最小值（V）    驱动电路

　　电压输出（V）

　　500    150    -200    55.57

　　800    100    -132    39.85

　　1 300    65    -80    27.76

　　1 500    54    -75    25.04

　　2 000    45    -53    20.54

　　表2 恒流恒压电路测试数据

　　输入电压值（V）    驱动电路输出电流（mA）    输出

　　电流波动    驱动电路输出电压（V）    输出

　　电压波动

　　237.6    22.94    0.79%    35.96    6.08%

　　227.7    22.87    0.48%    34.84    2.78%

　　220    22.76    0    33.9    0

　　212.3    22.50    -1.14%    33.1    -2.36%

　　205.7    22.36    -1.76%    32.35    -4.57%

　　198    21.98    -3.43%    31.35    -7.52%