簡介：

家中的鏡前燈歇菜了，正好手頭有一根廢棄的LED燈條，準備把它利用起來，需要為其設計一個衡流驅動器。網上有很多關于LED驅動器的設計方案，最簡單的要數電容降壓式的了， 本文著重介紹了該方案的設計計算方法。

設計方法：

手頭這根燈條的燈珠從外形看應屬2835型的。網上查此型號的燈珠，工作電壓均在2.8-3.6V之間，但工作電流有30mA、60mA和150mA三種規(guī)格。 不知道我的是哪一規(guī)格，準備把它接到實驗穩(wěn)壓電源上試一下。這根燈條的燈珠是2個一組并聯后再串接起來的，總長120CM。按照鏡前燈的尺寸，截取了其中78CM共2x21=42顆燈珠。 截下后刮掉末端漆層，露出兩根銅皮焊上短接線。該燈條每30CM處有外露短接點，如果剛好截取30，60，90CM的話，就不用掛漆了。

將穩(wěn)壓電源的輸出電流限制調到60mA（按最小規(guī)格30mA*2），逐步調高穩(wěn)壓電源的輸出電壓，當電壓達到60.2V時，電流達到60mA，燈珠貌似正常發(fā)光了，但我不知道是否已滿負額，點亮一段時間后去摸燈珠， 基本不覺得有溫升。于是把電流調到120mA，（此時電壓64.2V）再試，燈珠比之前更亮，一段時間后摸燈珠，感覺微微有些發(fā)熱。估計這個就差不多了，沒有繼續(xù)測試2x150mA的情況，怕弄壞了。

驅動電路原理圖如上，全橋選用4枚最普通的1N4007構建，其它各器件需要算一下參數。

首先確定C1取值：輸入交流電源峰值為Vpin = 220*1.414≈310V，燈帶工作電壓為Vc2 ≈ 64V，因此C1上的峰值電壓為Vpc1 = Vpin - Vc2 =310-64=246V。 假如C1為1uf，從0V充電到246V需要流過246uC電荷，耗時為50Hz交流電的1/4周期（5ms），因此電流均值為I = 246uC/5ms≈50mA，這個電流也就是流經燈帶的電流大小，燈帶需要120mA電流，因此C1=120/50=2.4uf，手頭只有1uf/450V的電容，用了2個這樣的電容并聯。這樣實際工作電流為2*50=100mA，功率約6W，電流略小于額定值有助于延長燈珠壽命 。

電阻R1用于釋放C1上的電荷，以免電到維修人員，取值沒太大考究，不超電阻額定功率就行，我們使用了一枚910K的1/8W電阻。

再確定C2上允許的最高電壓Vc2_max， 查閱燈珠數據手冊，其最大耐受電流為其額定值的2倍，也就是說，我的燈條可通過2*120=240mA電流而不至于損壞（當然不能長期這樣工作）。從上面的測試數據可以看出，燈帶電流從60mA升到120mA，對應電壓從60.2升到64.2V，也即15mA/V，由于LED導通時，伏安特性基本是一條直線，可以推算電流上升到240mA， 電壓應該是Vc2-max = 60.2+（240-60）/15=72.2V.也就是說，任何時候，C2上的電壓不能超此值。

如果電源線上出現一個浪涌電壓，使得C1上的電壓從正常狀態(tài)的310V升到其耐壓允許的450V。則需要向C1充電量為（450V-310V） * 2uF = 280uC.C2也在充電回路上，因此C2也被充上等量電荷，為確保C2上的電壓不超Vc2_max， C2的容量不小于280uc/（72.2 - 64.2） = 35uF。C2除了用于吸收浪涌電壓，也能對50Hz交流電流起到平抑作用，使流過燈帶的電流均勻些，我用了3枚470uf/35V的電解串聯成一個157uf/105V的電容，因為手頭只有這些器件，這其實有些浪費。

最后需要確定R2取值，由于R2上正常工作電流即為100mA，用一個10ohm，1/8W電阻，功耗≈0.1*0.1*10=0.1W，沒有超出電阻功率限額，嚴格地講，R2上流過不是平穩(wěn)的直流，功率不能這樣計算，但這樣算出入不會太大。C1，C2確定后，R2的取值決定了系統(tǒng)能夠承受浪涌電壓的幅度和時間。取值越大，抗浪涌能力越強，但功耗也隨之增大。 實際電路中我用了5枚10ohm電阻串成50ohm，總功耗0.5W，這樣，整體效率為6W/（6W + 0.5W） = 92%。這樣能夠承受的浪涌沖擊為280uc * 50ohm=14000微秒伏特（eg:500V浪涌持續(xù)28us）。

以下為洞洞板搭建的實物，在衛(wèi)生間用，濕度較大，表面噴了三防漆。

責任編輯：wv