最简单的恒流源LED驱动电路

1、精品文档WMZ系列专门为LED照明做温度补偿的电阻，采用热敏电阻补偿法的 LED恒流源，具有电路简洁，可靠性好，组合方便， 经济实用，适用各种 LED头灯，日光灯，路灯；车船灯 ，太阳能LED庭院灯；LED显示屏等对恒流的需求。是专门针对 LED照明出现的由于温度引起的 LED PN结电压VF下降，即-2mV/C ,称为PN结的负温效应。该特性在发光应用上是个 致命的缺陷，直接影响到 LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。比如，常温25C时LED最佳工作电流20mA当环境温度升高到85C时，PN结电压VF下降，工作电流急剧增加到 35mA-37mA此时电流的增加并不会产生亮度的增加， 称为

2、亮度饱和。更为严重的是，温度的上升，引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作在此高温区还将引起器件 老化，发光亮度逐步衰减。同样，当环境温度下降至-40 C时，结电压VF上升，最佳工作电流将从 20mA减小到8mA10mA 发光亮度也随电流的减少而降低，达不到应用场所所需的照度。为了避免上述特性带来的不足，一般在LED灯的相关产品上，通常采用如下措施：1.将LED装在散热板上，或风机风冷降温。2LED采用恒流源的供电方式，不因 LED随温度上升引起使回生电流增加，防止PN结恶性升温。或这两种方法并用。实践证明，这两种方法用于大功率LED灯（如广告背景灯、街灯）。确实是行之有效的措施。但当LED

3、灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了：散热板和风冷能否集成在一个普通灯头的空间内；采用集成电路或诸多元器件组 成的恒流源电路，它的寿命不取于 LED,而取决整个系统的某块 短板”有没有吸引眼球的价格。用热敏电阻补偿法来 解决LED恒流源问题，既经济又实用。我公司采用具有正温度系数的热敏电阻（+2mV/C）与负温度特性的LED（-2mV/C）串联，互补成一个温度 系数极小电阻型负载。 一旦工作电压确定后, 串联回路中的电流, 将不会随温度变化而变化, 通俗地讲, 当LED随温度升高电流增加时，热敏电阻也随温度升高电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED随温度下降电流减小时，热敏电阻也随温度下降电阻变小

4、，阻止了回路电流的减少，如匹配得当，当环境温度 在-40 C-85 C范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，见图 1电流曲线U。2:应用:从图 1 可见，采用热敏电阻温度补偿方法与采用集成电路等元件组成的恒源相比，热敏电阻温度补偿法 只用1个热敏电阻元件就可解决LED恒流源问题，其价格、体积、寿命等优势不言而喻。我们采用的这 种正温度热敏电阻 WMZJD专为LED应用而研制的，其常用规格见表1,下面介绍一下该热敏电阻的应用 特性。20mA LEDS流源 WMZD-5A2的应用我们可以用1只WMZD-5A2与 5只LED （20mA串联组成一个标准单元，它的 LED恒流源电流20mA

5、工作电压U=3V+5C : 4.7 卩 F/400VR: 45A 20LED: 20mA/3.0V交流110V电源经桥式整流，滤波,直流输出145V.热敏电阻R选45A20, LED选20mA/3.0V ,45只串联.计算串联后的工作电压=热敏电阻 45A20压降+LED/VFX 45= 10V+3.0VX 45= 145V.工作电压与电源直流输出电压相同.当环境温度在-40- C -+70 C变化时丄ED电流始终恒流 在19-21mA之间.如VF值的离散性而引起电流偏离较大，可增减LED个数.达到设计值.女口 LED选20mA/3.3V,宜用41只串联，计算工作电压=10V+3.3VX 41

6、= 145.5V,与电源直 流输出电压基本相同，当环境温度在-40- C -+ 70 C变化时LED电流始终恒流在19-21mA之间重要提示，本电路因供电电压的波动，会引LED的电流变化，如电压波动在10%以内时，无需 考虑稳压措施.220V交流供电LED一凸C : 4.7 卩 F/400VR: 45A 20LED: 20mA/3.0V交流220V电源经桥式整流，滤波，直流输出290V.热敏电阻R选45A20,2只串联丄ED选20mA/3.0V ,90只串联.计算串联后的工作电压=热敏电阻 45A20压降X 2+LED/VFK 90= 10VX2+3.0VX 90 = 290V工作电压与电源直

7、流输出电压相同.当环境温度在-40- C -+ 70 C变化时丄ED电流始终恒 流在19-21mA之间.如VF值的离散性而引起电流偏离较大，可增减LED个数.达到设计值.女口 LED选20mA/3.3V,宜用80只串联，计算工作电压=10VX 2+3.3VX 82= 290.6V,与电源直 流输出电压基本相同，当环境温度在-40- C -+ 70C变化时丄ED电流始终恒流在19-21mA之间重要提示，本电路因供电电压的波动，会引LED的电流变化，如电压波动在10%以内时，无需 考虑稳压措施.国家电力标准对供电电网的电压波动有以下规定 ：A级w 士 5%.B级w 士 7%.,电压最大瞬变应 小于或等于额定电压的8%10%，并在100200ms内稳定。如本地区电网能达到该标准，就 不会对LED造成损坏.220V多路LED灯的应用电路C : 10 卩 F/400VR: 45A 20LED: 20mA/3.0VC的