深入剖析:采用压敏电阻的电容降压 LED 驱动电路

出处:网络整理时间:2025-06-05
  在 LED 照明技术蓬勃发展的今天,高效、稳定的 LED 驱动电路设计至关重要。本文将为大家详细介绍一种采用压敏电阻的电容降压 LED 驱动电路图,深入剖析其工作原理和各元件的作用。
  电路概述  图中所示为一个实用的采用电容降压的 LED 驱动电路。该电路与目前大部分应用电路的显著不同之处在于连接有压敏电阻(也可以是瞬变电压抑制二极管)。在实际的电力环境中,电压突变的情况时有发生,如雷电、大用电设备启动等。压敏电阻(或瞬变电压抑制二极管)能在电压突变的瞬间,有效地将突变电流泄放,从而保护 LED 和其他晶体管。瞬变电压抑制器的响应时间一般为纳秒级,能够在极短的时间内对电压突变做出反应,为电路提供可靠的保护。

  图 电容降压的 LED 电路
  各元件作用分析
  电容 C1:电容 C1 在电路中主要起到降压和限流的作用。根据电容的特性,其容抗与电源频率和电容值有关。在交流电路中,电容 C1 通过其容抗来限制电流的大小,同时降低电压,使电路中的电压和电流满足 LED 的工作要求。
  整流二极管 VD1~VD4:VD1~VD4 的作用是整流,用于将交流电整为直流电。在该电路中,可选择 1N4007 系列的整流二极管。1N4007 是一种常用的整流二极管,具有较高的耐压和较大的电流承载能力,能够满足电路的整流需求。
  滤波电容 C2、C3:C2、C3 的作用为滤波,用于将整流后的脉动直流电压滤波成平稳的直流电压。其耐压应根据负载电压而定,一般为负载电压的 1.2 倍,以确保电容在电路中能够安全可靠地工作。电容容量则视负载电流的大小而定,负载电流越大,所需的电容容量也越大。通过合理选择 C2、C3 的参数,可以有效地减少直流电压中的纹波,为 LED 提供更加稳定的电源。
  压敏电阻 Rv(或瞬变电压抑制二极管):压敏电阻 Rv(或瞬变电压抑制二极管)的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压对地泄放掉,从而保护 LED 不被瞬间高压击穿。当输入电源中出现瞬间脉冲高压时,压敏电阻的阻值会迅速减小,将突变电流引入地,避免过高的电压施加在 LED 上,保障 LED 的安全。
  LED 串联数量及电容耐压要求
  LED 串联的数量视其正向导通电压(VF)而定。在 220V 交流电路中,由于 LED 的正向导通电压一般在 2 - 3V 左右,多可以串联达到 80 个左右。不过,在实际应用中,还需要考虑 LED 的功率、散热等因素,合理确定串联数量。
  电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值。在 220V/50Hz 的交流电路中,电源电压的峰值约为 311V,因此可以选择耐压为 400V 以上的涤纶电容或纸介质电容。这样可以确保电容在电路中不会因电压过高而损坏,提高电路的可靠性。
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