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        LED智能照明的电源控制系统设计

        时间:2019-02-20 09:24:44来源:网络 作者:admin 点击:
        智能照明是智能家居的关键之一无线电和网络控制可用于通过用户的直接控制使用专用遥控器或在智能手机应用程序的帮助下或根据一天中的时间自动改变照明水平然而用于

        智能照明是智能家居的关键之一无线电和网络控制可用于通过用户的直接控制使用专用遥控器或在智能手机应用程序的帮助下或根据一天中的时间自动改变照明水平然而用于照明的LED功率控制需要特别考虑为传统调光控制而开发的电路不能很好地满足固态照明的要求

        安装在家中的大多数调光器都是基于相切电路这种类型电路的优点是设计非常简单并且坚固耐用该电路通过在交流周期的一部分中简单地切?#31995;?#27873;的电源来工作从而降低了提供给灯丝的总电压这反过来又降低了灯丝的光输出由于灯?#32771;?#28909;和冷却所需的时间相对较长因此除非可能在调光器的最低设置下否则这?#26234;?#25442;对用户来说并不明显

        然而对于LED它具有更短的响应时间主电源的低开关频率意味着试图使用类似的策略来控制光输出将导致显着的?#20102;浮?#22240;此LED需要专门的电源电路可以提供更稳定的电压和电流输出以提供最大限度减少?#20102;?#30340;功率同时不会影响效率

        尽管可以通过改变LED来控制LED的亮度提供给它们的电流导致在?#31995;?#30005;流水平下功率效率下降功率LED在最高额定电流下提供最佳效率因此使用脉冲宽度调制PWM技术仍然可以最好地获得调光行为在比传统的基于电源的调光器电路所支持的频率更高的频率下打开和关闭LED

        在PWM-基于功?#39318;?#25442;器反馈到控制器的参考信号用于确定向负载供电的晶体管是应该接通还是断开将参考与斜?#36335;?#29983;器产生的周期信号进行比较当参考信号高于斜坡时晶体管导通当参考信号低于斜坡时晶体管关闭因此所传递的积分电流遵循参考信号的分布可以使用各种技术来控制参考信号并因此操纵功率输出对于智能家居使用电源转换器可以集成额外的输入根据首选的调光水平调整参考信号

        LED的电源转换器也可以设计用于处理不同的电源类型例如一个简单的改装灯泡包括LED镇流器调光控制和智能家庭网络的RF接口通常可以使用50 Hz/60 Hz电源但是设计用于低压带和总线的灯泡电源转换器需要能够处理直流电源输入

        浪涌电流是LED照明设计中的一个重要考虑因素 LED的电源向主电源提供容性负载这导致当LED作为电容器周围的电容器接通时短时间内吸收大电流的可能性因为该电流可能远高于稳态电流所以当连接到一个电源电路的大量灯被激活时它可能导致过载问题限制启动时的浪涌电流提供了一种与家用电路具有更好兼容性的设计

        功率因数校正PFC是电源兼容性方面的进一步考虑因素不应允许高效LED调光所需的开关模式技术将额外的谐波驱动到电源上

        对PFC的高效供电和支持的需求导致了Fairchild FL7701等部件的推出飞?#35013;?#23548;体FL7701设计用于交流和直流电源使用从高压电源传输到其低压VCC引脚的纹波电压作为检测手段 VCC轨道上的纹波使用sigma-delta调制方案来为PWM开关电路提供参考信号当施加直流输入时VCC轨上没有纹波会产生适合于没有PFC的直流模式功?#39318;?#25442;的参考信号

        LED智能照明的电源控制系统设计

        图1FL7701的框图

        为了支持远程控制FL7701具有一个模拟输入引脚通过使用电阻分压器可以支持0 V至10 V的调光控制该信号被馈入数字控制器并用于确定数字 - 模拟转换器的输出该转换器向PWM控制电路提供参考信号微控制器可用于产生到LED镇流器的输入信号可能从RF接口接收其命令

        LED智能照明的电源控制系统设计

        图2典型应用中的FL7701

        FL7701采用软启动功能来限制浪涌电流对PWM电路使用的内部参考电压信号施加延迟使其从初?#35745;?#21160;开始缓慢上升恩智浦的SSL4101T Greenchip III +提供了类似的软启动功能在此器件上软启动周期是通过选择外部电阻和电容来确定的

        能够使用传统的三端双向可控硅调光技术因此支?#20013;?#35201;处理混合光源的系统 SSL4101T旨在提供所有功?#22987;?#21035;的高效率;使用各种PWM控制技术以适应转换到所需的输出光级该器件从高功率水平的准谐振工作转变为准谐振工作谷值跳跃?#38477;?#21151;率输出电平的?#28783;?#24037;作减少了提供给LED的电流避免产生镇流器变压器的可听噪声

        LED智能照明的电源控制系统设计

        图3SSL4101的框图

        在准谐振模式下下一个转换器行程在变压器去磁后启动应作为SSL4101T前端电路的一部分提供这有助于最大限度地减少损?#27169;?#22240;为转换器仅在外部MOSFET两端的电压达到最小值时才会导通为了降低在?#31995;?#36127;载下的操作频率准谐振操作变为具有谷值跳跃的不连续模式操作其中开关频率由于EMI原因而受限制通常为大约125kHz同样只有当MOSFET两端的电压达到最小值时外部MOSFET才会导通容源电子网为你提供技术支持本站网址www.qj5v.com

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