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AC220V的LED三防燈一般都是採用恆流驅動電路驅動LED燈珠工作的,這種燈一般都是先將AC220V整流變為直流220V,然後再給恆流驅動IC供電,由於直流220V亦可以透過整流橋給內部的恆流IC供電,故這種三防燈接直流220V亦可以正常點亮,而不會損壞。下面我們來看一下這類三防燈的恆流驅動電路的原理圖。上圖中,AC220V電壓經整流橋整流及C1濾波,變為高壓直流,然後再透過電阻R1、R2及R5串聯分壓後,給LED專用恆流驅動IC供電,C3為IC電源端的濾波電容。恆流驅動IC工作時,將直流電壓轉為恆定電流,透過內部整合的高壓MOSFET驅動多個串聯的LED燈珠工作。我們知道,整流橋輸入端不論輸入為交流電還是直流電,其輸出端輸出皆為直流電,並且輸入直流電時,不需要考慮直流電的極性,可以隨便接入整流橋的輸入端,另外現在不少LED恆流驅動IC的工作電壓範圍可達AC85~AC265V,故LED三防燈接入220V直流電亦可以正常工作,而不會出現什麼問題。
為什麼AC220的LED三防燈,接在DC220的電源上使用沒有任何問題?
這個問題實際上是為什麼交流使用的LED使用直流電也能正常使用。通過了解LED內部的電路結構,就能夠很容易的解決這個問題。
LED驅動電路因為LED的工作電壓比較低,所以使用家用220V電壓驅動LED,需要將電壓降低至合適的,才能夠驅動LED正常工作。並且LED本身對電流是比較敏感的,電流的浮動會引起溫度的變化,長時間工作在高溫,可能會是燈珠過早光衰甚至直接損壞。為了延長LED的使用壽命以及保證亮度,照明用的LED或者大功率的LED的驅動電路通常會採用恆流驅動的方式。恆流驅動的特點是輸出電流相對穩定,輸出電壓會在小範圍內波動。
隨著LED照明的廣泛應用,很多廠家都是生產LED恆流驅動晶片,這種專用的晶片也使得LED的驅動電源在設計製造時更加容易,成本也能夠做到更低。LED的驅動電源實際上是一個開關電源,與普通的開關電源有所區別的是,它除了會對輸出電壓進行採用限制輸出電壓範圍以外,還增加了電流取樣,這也是為了使LED驅動做到恆流。
LED驅動電路從結構上一般分為隔離型與非隔離型兩種。非隔離型一般為BUCK降壓結構,輸入高壓與輸出低壓不經過隔離;隔離型的使用了開關變壓器,大多數為反激式結構。非隔離型的電源成本較低,也是大多數LED照明採用的結構。
LED電源為什麼可以交直流通用從上面的LED驅動電路能夠看出,這實際上是一個開關電源電路。開關電源的工作原理是將輸入的工頻交流電壓經過整流變為直流電壓,再經過控制電路驅動開關管,把直流電壓變為脈動直流輸入到開關變壓器,變壓器輸出經過整流濾波驅動負載。實際上開關電源的工作過程是交流-直流-交流-直流的轉換過程。
所以,LED的驅動電路包括手機充電器等開關電源,交流電輸入之後實際上是變成直流電之後工作的。交流電輸入之後經過整流,而直流電輸入之後還是直流電,並且開關電源都具有寬工作電壓範圍。開關電源輸入交流電之後,經過全波整流以及濾波之後,直流電壓會變為交流電壓的峰值,如果輸入的220V交流電壓,經過整流濾波之後會變為310V左右,所以開關電源直接輸入310V的直流電壓是可以工作的。
為了適應全球工作電壓範圍,包括LED驅動電源在內的很多開關電源都會設計成寬電壓範圍。常用的工作電壓範圍一般為100-240V交流輸入,如果換算成直流輸入電壓,就是141V-339V,只要輸入直流電壓在這個範圍內,LED的電源都是能夠正常工作的。
對於很多低成本的LED驅動,有時會使用阻容降壓電路,這種電路的成本比較低,但是穩定性不好,並且這種電路只能工作在交流,直流電輸入是無法正常工作的。