LED電源老化測試用的緩啟動恒流電子負(fù)載

0引言

在LED 電源老化測試時，一般采用電阻負(fù)載進(jìn)行老化測試，但對于電阻負(fù)載，有時會出現(xiàn)無法啟動的現(xiàn)象，負(fù)載切換時電源有時會出現(xiàn)輸出電壓異常.為了適應(yīng)LED 電源的測試需要，需設(shè)計出符合LED 電源特性的電子負(fù)載.為了滿足LED 電源老化測試的需要，本文設(shè)計帶緩啟動的恒流電子負(fù)載，可以串聯(lián)和并聯(lián)使用，替代電阻負(fù)載，模擬LED 負(fù)載，保證電源輸出電壓在上升階段無電流，確保LED電源測試無異常.

1 電路設(shè)計

如圖1.圖2所示，帶緩啟動的恒流電子負(fù)載包括負(fù)載接入端子V+,V-.穩(wěn)壓輸出電路1.基準(zhǔn)電壓電路2.上電延時啟動電路3.掉電快速放電電路4.模擬恒流負(fù)載電路5和防止極性接反的二極管D1,負(fù)載接入端子V+V-輸入電壓，經(jīng)穩(wěn)壓輸出電路1 提供穩(wěn)壓輸出+VCC,經(jīng)基準(zhǔn)電壓電路2提供穩(wěn)定的2.5 V 基準(zhǔn)電壓，再經(jīng)上電延時啟動電路3控制模擬恒流負(fù)載電路5,使負(fù)載電流能從0 mA緩慢上升至額定電流，再配合掉電快速放電電路4,保證了斷電后上電再啟動的延時效果.

圖2

上電延時啟動電路3 包含電阻R2,R4 和電容C2,為簡單的RC 延時網(wǎng)絡(luò).上電瞬間，電容C2 上的電壓為零，模擬恒流負(fù)載電路5的負(fù)載電流為零，隨后，電容C2上的電壓緩慢增加至電阻R2,R4分壓后的基準(zhǔn)電壓，使模擬恒流負(fù)載電路5的負(fù)載電流從0 mA緩慢上升至額定電流，滿足LED負(fù)載特性.[!--empirenews.page--]

掉電快速放電電路4包含電阻R3,R8,R9,R10.電容C7和NPN 三極管Q2,Q3.當(dāng)模擬恒流負(fù)載電路5 接入端L1,L2 的輸入電壓V1 降低到一定值后( 即當(dāng)R10 /(R8 + R10 )·V1<0.6 V時， V1<10 V)，三極管Q3關(guān)斷，三極管Q2導(dǎo)通，電容C2通過電阻R3快速放電，確保再次上電啟動瞬間，電容C2上的電壓為零，從而保證上電再啟動時的延時效果.電容C7的作用是上電瞬間，使三極管Q3 截止，三極管Q2 導(dǎo)通，確保電容C2 維持低電壓，以增強(qiáng)上電啟動的延時作用，使軟緩啟動的功能得以進(jìn)一步加強(qiáng).

如圖3所示，為掉電快速放電電路4增加穩(wěn)壓管D3的電路原理圖，當(dāng)模擬恒流負(fù)載電路接入端L1,L2的輸入電壓V1 降低到一定值后(即當(dāng)R10 (R8 ) + R10 ·(V1-VF)<0.6 V 時，V1<10 V+VF)，三極管Q3 關(guān)斷，三極管Q2 導(dǎo)通，電容C2 通過電阻R3 快速放電，通過穩(wěn)壓管D3 可以改變將本文設(shè)計的緩啟動恒流電子負(fù)載的線路板及功率器件封裝成大功率電阻的形狀，就構(gòu)成帶有極性的負(fù)載(V+,V-)，該電子負(fù)載可以并聯(lián)和串聯(lián)使用，反接無效.可以根據(jù)需求設(shè)計成不同電流和功率的負(fù)載，方便負(fù)載的串并組合.

如圖4所示，其中(a)為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，(b)為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，(c)為混合結(jié)構(gòu)，E+,E-為LED電源輸出電壓的正負(fù)端.

2 結(jié)語

本文設(shè)計的具有緩啟動功能的恒流電子負(fù)載，利用負(fù)載接入端子V+.V-輸入電壓，經(jīng)過穩(wěn)壓輸出電路穩(wěn)壓后用于控制經(jīng)典的模擬恒流負(fù)載電路，配合上簡單的由RC 延時網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的上電延時啟動電路.能使負(fù)載電流從0 mA 緩慢上升至額定電流，再配合由雙三極管及電阻電容構(gòu)成的掉電快速放電電路，保證了下次啟動時的延時效果.考慮到芯片的工作電壓大于等于3 V,電子負(fù)載的工作電壓要求小于等于5 V.

本文設(shè)計的具有緩啟動功能的恒流電子負(fù)載，不僅無需外部供電，直接取電于負(fù)載接入電壓，無需軟件延時和其他硬件延時，實現(xiàn)無源軟緩啟動，成本低而且可以模擬LED負(fù)載，滿足LED負(fù)載特性，即電源輸出電壓在上升階段無電流的特點(diǎn).