1W大功率LED驅(qū)動(dòng)電源電路分析

　　大功率發(fā)光二極管比日光燈具有更高的發(fā)光效率和使用壽命。人們應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用方式另外加裝散熱器。目前，國(guó)產(chǎn)3W發(fā)白光的LED零售價(jià)為15元，但由于3W大功率LED質(zhì)量還不夠可靠，暫不宜使用。5W大功率LED只有進(jìn)口貨，每只售價(jià)高達(dá)60元，僅適用于特殊要求的燈光工程之中，最適合人們家里作照明用的就是國(guó)產(chǎn)1W發(fā)光二極管。

　　鑒于大功率發(fā)光二極管工作電壓僅為3V，通過(guò)全橋整流將220V交流電變成直流電，在全橋上的電壓降約為1.8V，只驅(qū)動(dòng)一只發(fā)光二極管工作的電能利用效率僅為60%。必須把3只以上發(fā)光二極管串聯(lián)起來(lái)工作，才能使總的電能利用效率超過(guò)80%。

　　根據(jù)3基色合成白光原理，將紅、綠、藍(lán)3只1W大功率發(fā)光二極管串聯(lián)起來(lái)工作，就可以獲得相當(dāng)于3W發(fā)白光的LED所達(dá)到的亮度。同時(shí)還可以組合出6種彩色光線，滿足人們對(duì)變換彩光的喜好。為了避免電能浪費(fèi)，使用市電做LED驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)采用電容器做降壓限流元件。

　　用洗衣機(jī)電機(jī)所配的常規(guī)4.7μ/AC400V電容器做降壓限流元件可提供325mA工作電流，正好與1W大功率LED額定工作電流相同。購(gòu)買紅、綠、藍(lán)3只1W大功率LED共需20元，比購(gòu)買1只3W發(fā)白光的LED貴5元。但3W大功率LED的工作電流是1W大功率LDE的3倍，需要使用容量為14μ的電容器做降壓限流元件，而購(gòu)買1只14μ/AC400V電容器比購(gòu)買1只4.7μ/400V電容器又要高出5元，綜合成本并不合算。

　　1W大功率發(fā)光二極管的實(shí)用驅(qū)動(dòng)電源見(jiàn)附圖，其中：C3電容的主要作用是在剛接通220V市電時(shí)防止可能產(chǎn)出的瞬間大電流通過(guò)LED使其受到損壞，VS1可控硅則是防止負(fù)載開(kāi)路時(shí)在C3兩端產(chǎn)生高壓使其嚴(yán)重發(fā)熱爆炸。VDS1觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓為30V～40V，正常狀況下C3兩端電壓不超過(guò)10V，VDS1一直截止，VS1也截止。只有在負(fù)載電路斷掉或LED內(nèi)部開(kāi)路情況下，C3兩端電壓剛升到30V～40V時(shí)VS1才即刻導(dǎo)通并維持導(dǎo)通狀態(tài)。排除故障重新接通電源，VS1即自動(dòng)恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)。

　　如果只要求3只大功率LED一起發(fā)光，電源驅(qū)動(dòng)電路中的VT1～VT9和R3～R9可全部不用。該部分電路專門為控制紅、綠、藍(lán)3只LDE的發(fā)光狀態(tài)而設(shè)計(jì)，A、B、C三端懸空或接到直流負(fù)端相對(duì)中點(diǎn)上，VT1、VT4、VT7～VT9截止，VT2、VT3、VT5、VT6導(dǎo)通，LED2和LED3分別被VT2和VT3短路，只有LED1工作發(fā)光。

　　單獨(dú)將B端接到直流正端,將使VT8導(dǎo)通，VT5和VT2隨之截止，LED2工作發(fā)光。單獨(dú)將C端接到直流正端,將使VT9導(dǎo)通，VT6和VT3隨之截止，LED3工作發(fā)光。與此同時(shí)，B端或C端接到直流正端，都可使VT4導(dǎo)通、VT1隨之導(dǎo)通，LED1被VT1短路不工作。但將A端接到直流正端，將使VT7導(dǎo)通，強(qiáng)制讓BG4截止，VT1隨之截止，LED1工作發(fā)光。這樣，無(wú)論A、B、C三端處于何種狀態(tài)，總有至少一只發(fā)光管工作。而通過(guò)對(duì)加在A、B、C三端上的電平控制，就可以使3只發(fā)光按照需要的組合進(jìn)行發(fā)光。

　　A、B、C三端上的電平可以采用普通開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，也可以使用3只D觸發(fā)器和一只按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)變換。當(dāng)然還可以把6只LED串聯(lián)起來(lái)工作，用專門的彩燈控制IC來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。有興趣者還可以將控制電路再進(jìn)一步設(shè)計(jì)成紅外遙控電路，安裝在臥室中更有一番味道。