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标题: 低成本驱动方案-阻容降压-NU501-NU506 [打印本页]

作者: vmxnl 时间: 2013-3-15 11:47
标题: 低成本驱动方案-阻容降压-NU501-NU506
低成本驱动方案-阻容降压-NU501-NU506
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三种简单,价低的LED灯泡驱动方案
电容降压的工作原理并不复杂。他的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。
例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA（68mA多一点）。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。
容抗：Xc=1/(2*π*f*C)
流过的电流：Ic=U/Xc
例如,我们将一个110V/8W的灯泡与一个1uF的电容串联,在接到20V/50Hz的交流电压上,灯泡被点亮,发出正常的亮度而不会被烧毁。因为110V/8W的灯泡所需的电流为8W/110V=72mA,它与1uF电容所产生的限流特性相吻合。同理,我们也可以将5W/65V的灯泡与1uF电容串联接到220V/50Hz的交流电上,灯泡同样会被点亮,而不会被烧毁。因为5W/65V的灯泡的工作电流也约为70mA。因此,电容降压实际上是利用容抗限流。而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

采用电容降压时应注意以下几点：
1。根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。
2。限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容。而且电容的耐压须在400V以上。最理想的电容为铁壳油浸电容。
3。电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。
4。电容降压不适合动态负载条件。
5。同样,电容降压不适合容性和感性负载。
6。当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足恒定负载的条件。
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将交流市电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波，当受体积和成本等因素的限制时，最简单实用的方法就是采用电容降压式电源。
一、电路原理
电容降压式简易电源的基本电路如图1，C1为降压电容器，D2为半波整流二极管，D1在市电的负半周时给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时，可采用图3所示的桥式整流电路。
整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏，并且会随负载电流的变化发生很大的波动，这是因为此类电源内阻很大的缘故所致，故不适合大电流供电的应用场合。
二、器件选择
1。电路设计时，应先测定负载电流的准确值，然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io，实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大，容抗Xc越小，则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时，多余的电流就会流过稳压管，若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁.
2。为保证C1可靠工作，其耐压选择应大于两倍的电源电压（一般都是400V以上的）。
3。泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。
三、设计举例
图2中，已知C1为0.33μF，交流输入为220V/50Hz，求电路能供给负载的最大电流。 C1在电路中的容抗Xc为:
Xc=1 /（2 π f C）= 1/（2*3.14*50*0.33*10-6）= 9.65K
流过电容器C1的充电电流（Ic）为：

Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。

通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：
C=14.5*Io，其中C的容量单位是μF，Io的单位是mA。

电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电。
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注1:电路缺点:高压没隔离,有触电的危险.
注2:电路PCB设计时,注意L-line与N-line之间的爬电距离.各种产品要求有所不同,建议值:>4mm.
NU501恒流驱动
台湾数能科技开发一款专门针对LED照明的IC NU501,实现了低成本的恒流驱动方案，本方案电源适用于NU501是15ma至60ma的定电流设计，110V-200V 10W内的球泡灯、玉米灯、T5/T8日光灯管等对于低端的LED恒流电路，用NU501做恒流驱动电源，整个恒流驱动成本可以控制在二块钱以内，恒流效果十分好可以控制3%以内，特别适合多颗小功率灯珠，3014或3528等，附上个原理图大家看看;
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1.应用于LED日光灯90串2并，3014灯珠或3528灯珠驱动电源
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2.应用于LED日光灯90串1并，3014灯珠或3528灯珠驱动电源;
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NU501方案单路电源产品.jpg

3.应用于小功率灯珠球泡灯的驱动电源

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4.应用于24V DC-DC 筒灯上的（直接将驱动IC贴到灯板上，零外围元器件）
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NU506恒流驱动
NU506 - One Channel HV Constant Current LED Driver
產品特色 :
•
• 160mA 單通道定電流驅動器
• 最高輸出端耐壓 600V
• 輸出電流由外部電阻設定
• VDD電源電壓6V ~ 16V，內建15V 稽納二極體保護
• VDD腳可做PWM 調變，最高頻率5KHz
• 晶片接面工作溫度 -40℃ ~ 160℃
• 可串接使用，提高導通角度與光效
• 電源及負載調變率0.5%/10V
• 溫度保護，160℃半功率輸出/115℃回復正常輸出
• 無鉛環保封裝

產品說明
• NU506 是一簡單的高壓定電流元件，在各種 LED 照
• 明產品的應用上非常容易使用，尤其是在車用電子與交
• 流電壓直接驅動的應用，具有低成本與高效能的優勢。
• NU506 其具有絕佳的負載與電源調變率和極小輸出電流
• 誤差，能使 LED 的工作電流穩定限制在設定範圍內，大
• 幅增長 LED使用壽命。
• 除了支援寬廣電源範圍不需另外提供電源之外，
• NU506 的 VDD腳可以充當輸出致能(OE)功能使用，配合數
• 位 PWM 控制線路，可應用於灰階電流控制。
• NU506 支援數能科技獨特的 LED 串接驅動技術，在
• 不需要轉換電源電壓的情況下，直接有效率的驅動多顆
• 串接的 LED。此串接驅動技術能維持正弦波的高導通角度
• 與高電源效率。當電源電壓上升時，能將增加的電壓電
• 能轉換為光能。同時並具有高功率因數與電路結構簡單
• 的優點。在僅需要少數 SMD 電阻電容的情況下，大幅提
• 高產品的可靠度與簡化量產程序。此獨特多階串接驅動
• 架構專利申請中。
• NU506 是高壓線性電源元件，不會產生電磁干擾，其內建
• 的溫度保護功能，在 160℃時會將輸出功率降低，並在
• 115℃時回復正常。另外其輸出電流由外部電阻設定，最
• 大電流可輸出 160mA。

作者: vmxnl 时间: 2013-3-15 11:51

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作者: vmxnl 时间: 2013-3-20 14:40
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