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LED中单个TL431恒流/限流技巧及改进

2014-10-11 10:27 来源:电源网 编辑:铃铛

由于在抗阻上的特点,TL431经常被用来代替二极管,其作为一种精密稳压源,被大量应用在各类电路设计当中。在LED驱动中,TL431起到了对电路进行恒流与限流的作用。关于其中的原理,网络上已经有很多的参考资料,本文就不再进行赘述,而是将重点放在单个TL431的恒流/限流技巧讲解上。

首先,先来熟悉一下电路图,这里采用了反激式驱动的方式。

1-1

图1

电路说明

TL431本身就是一个优秀的稳压源,所以在这里就继续让其作为基准电压来使用,以便进行恒流。图1是最简单的TL431恒流方案,因为不需要调试,所以此方案仍有大量的小厂在使用。而且只要TL431质量可靠的话,产品质量就取决于所选用的电阻了。

从恒流原理的角度来观察图1的电流流向, 采样电阻与基准电压决定着LED的通过电流,LED电路当中的通过电流由采样电阻与TL431的基准电压决定, 所通过的电流如上图1的ICC的公式那样, 电流流向分二个部分,一个通过采样电阻直接消耗掉,另一个则提供uA级电流供TL431的输入运放偏置, 这部分电流基本上可忽悠不计. 所以只要基准没问题,变化小,电流是恒定的。

TL431基准电压值为2.495V, 需要考虑一定的偏差,并且有些电路恒流不能过大,不然采样电阻固有损耗会很惊人。

用法技巧

RCS采用高精密,低温漂电阻。体积可以的话优先采用插件电阻, 实际300mA电路试过, 二个1206的SMD电阻发热量还是比较大的,可以采用更多个1206贴片,以均分损耗。

若输出电压在30多V之内,或者不是很高的情况下,可以直接使用。光耦供电也可以不用另外提供。由于固有的损耗,所以功率越低的话越没有优势。经过实测,3W与5W效率差距相当大,所以功率偏大点可以“弥补”下这个固有损耗。

LED负载数量可以随意变化, 不会影响电流精度。电流比较小时有优势,另外, 功率不宜太大,电流400mA(实际中250mA以下)。

改进方法

如果采用TL432作为基准,损耗能够减少一半,但由于物料用量问题,成本会相应提高。

采用对2.5V基准再次分压,可以减少部分损耗,原理图如下:

2-1

图2

经过这样的改进之后,就能够使得Rcs上的压力得到缓解。可以先自行设置上面的基准电压,然后再仔细调整R3、R4 ,以保证输出电压达标的同时,电流仍然恒定。缺点是对设计有了一定的要求,必须充分考虑到TL431基准对输出电压的影响,R3、R的阻值匹配比较麻烦,不适用于LED灯负载数量变化的场合。

本篇文章对LED驱动电路当中单个TL431的限流/恒流技巧进行了介绍,并对电路当中产生的损耗问题提出了改进的方法。可以说是非常适合新手进行阅读的一篇入门级别文章。希望大家在阅读过本篇文章之后,能掌握更多关于TL431的知识。

标签: LED 限流 恒流 TL431

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