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简单检测电路降低了对带电线变暗的LED驱动的压力
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来源:功芯技网址:http://www.itopway.cn
在低压LED系统中,电流控制电路的一种修改,允许使用一种切碎的电源电压来调节LED的强度。当电源电压关闭时,电路通过关闭led灯来防止电流进入到去耦电容器。

在低电压(24V)照明系统中,离线电源通常可以与灯具在一定距离内。一种简单的双线电缆通常连接两部分,并且可以通过切断电源电压来控制灯的强度。对于基于丝光的灯来说,这不是问题,但是,一个切碎的电源电压会影响LED灯的可靠性。


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LED灯需要一个专用电路来控制LED电流,就像大多数控制电路一样,这一电路需要在电源电压输入中解耦电容。电容器在每一次电压转换的过程中轮流充电和放电,而陶瓷电容器在处理这种情况时,会产生恼人的声音噪声。电解电容器不存在声问题,但高电流会引起等效串联电阻的功率损耗,从而影响可靠性。(用于电解的ESR比陶瓷电容要高。)这种效应可以减少电解电容器的寿命。

你可以通过简单地在供应电压的时候关闭led灯来避免解耦电容。大多数LED电源(如MAX16832)都有专用的输入(暗淡),可以用来快速开关LED电流。但是,你必须用一个额外的信号来驱动暗输入,如果只有两根电线的话,这是不可能完成的。解决办法是让led灯在灯下检测出时间的开始,并在电容器严重放电之前关闭led灯。这个电路还必须检测出时间的开始,这样它就可以把led灯打开。


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这个想法最简单的实现如图1所示(暂时忽略蓝色线)。二极管D(用红色表示)将暗信号与解耦电容隔离开来。当电源电压关闭时(即:在非时间启动时),暗淡的信号进入逻辑0,并禁用LED驱动。因为解耦电容不再被led所载,所以它仍然保留着它的电荷。

在实践中,这种方法有几个缺点。首先,二极管引入的损耗等于viload。其次,驱动开关的精确时刻是由二极管前的系统电容决定的。如果这个电容是重要的,暗淡的信号不会立即下降,但要达到逻辑零点需要花费一些时间,而这段时间间隔可以使解耦电容器失去很多电荷。这个问题可以用负载电阻来克服,在二极管之前,它会迅速地将微弱的信号拉向地面,但是电阻也会在时间内引入不需要的损耗。

图1中显示的蓝色添加了一个更好的解决方案。二极管消除了,d2/c3的组合形成了一个跟随输入电压的包络检波器,但速度很慢。在一段时间内,T1的基本发射极电压是正的,所以T1是关闭的,它的收集器在0V。T2、R3和R4形成了一个逆变器,把这个逻辑0转换成逻辑1,通过暗针打开led灯。

随着时间的推移,输入电压会迅速下降,但包络检波器的响应速度会更慢。因此,T1下的基本电压比其发射极电压下降得更快。当基本发射极电压达到-0.7 V时,T1会开关,导致在暗点的逻辑电平从1变到0。这种转换会立即关闭LED驱动,从而从解耦电容中移除负载。当时间开始时,基本电压会再次上升,将T1关闭,LED驱动重新启动。由于输入电压的波动不超过1V,所以在一开始时的电流就会大大减少。

这些性能改进是很容易测量的。首先,图2a的波形显示了输入电压的影响,没有采取任何措施来保护解耦电容。电流峰值显示峰值大于12A,输入电压(在解耦电容上显示)显示出较大的振荡。在非工作时间,输入电压下降超过10V。

引入检测LED电路大大降低了这些值(图2b)。输入电流峰值大约是2A,是6个改进的因素。输入电压在2V的数量级上显示出更低的波动,它的低到足以允许使用便宜的陶瓷解耦电容,而不需要听声音。暗淡的信号(图3)显示了输入电压振荡的两个小故障:一个在开始的时候,另一个在非周期的开始的时候一个小的。然而,这些故障太短,不足以影响当前的LED电流(图4)。


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