LED、節(jié)能燈線路

1、一、電容器的原理以及在電路中的作用1.1電容器原理電容器包括二個電極，二個電極儲存的電荷大小相等，符號相反。二電極之間由稱為絕緣體（或稱為介電質(zhì)）的物質(zhì)將金屬相互隔開，若用氧化鋁來做介質(zhì)的就是電解電容器。電容量的單位有法拉（F）、毫法拉（mF，1mF = 10-3F）、微法拉（µF，1µF = 10-6F）、納法拉（nF，1nF = 10-9F）或皮法拉（pF，1pF = 10-12F）。在一個使用固定直流電壓源的電路中，充電完成后流過電容器的電流為零，此時形成了平衡。因此，一般會說電容器不允許直流電流通過。若流過電容器的電流由交流電壓或交流電流源產(chǎn)生，由于電流會周期性的變

2、換方向，通過電容器的電流均不為零。因此，一般認為電容器可允許交流電流通過。并聯(lián)的數(shù)個電容有相同的電壓。其總電容（Ceq）如下： 一般而言，電容并聯(lián)的目的是增加儲存的總能量。電容儲存的能量如下：串聯(lián)的數(shù)個電容會流過相同電流，但各個電容的電位差（電壓）可能不同，而電容的電壓的和會等于總電壓，電容串聯(lián)后的電容值如下：在電容并聯(lián)時，電容電極的有效面積變大，因此電容值增加。而在電容串聯(lián)時，相當于電容電極的距離變大，因此電容值減小。通用型鋁電解電容器的基本結構是箔式卷繞型的結構，如圖1.1所示。鋁電解電容器的芯子是由陽極鋁箔、電解紙、陰極鋁箔重迭卷繞而成。芯子中的電解紙起吸附工作電解液和襯墊隔離的作用。

3、圖1.1 鋁電解電容器芯子圖（a）與電解電容器圖（b）1.2鋁電解電容器在LED電路中的位置1.3鋁電解電容器在LED電路中的作用鋁電解電容器作為無源元件之一，其在LED驅動電路中需要電解電容器的地方為：1.3.1輸入整流濾波 平滑輸入整流電壓、吸收來自整流電路產(chǎn)生的紋波電流、吸收來自LED驅動電路產(chǎn)生的紋波電流。要求該濾波電容耐高溫、長壽命、耐大紋波電流、耐高壓、小型化。 1.3.2控制IC電源旁路 1.2.3.1控制IC電源旁路電容器同樣要求具有LED應用狀態(tài)的5萬小時壽命，其中電容量的穩(wěn)定性是至關重要的，關系到控制IC的電源電壓是否平滑，以盡可能的減少對LED驅動電路輸出的影響。 1.2

4、.3.2盡管這款電解電容器的電容量不大，體積很小，也沒有多大的紋波電流流過，但是卻需要長期穩(wěn)定的電容量，特別是小體積更不利于超長壽命特性。要求電容器具有耐高溫、長壽命、小型化、高穩(wěn)定性、低漏電的特性。1.3.3輸出整流濾波 輸出電路中，電流流過比較大的，從穩(wěn)定性角度考慮，也需要比較大的電容量，這就要求輸出整流濾波電容器不僅需要比較大的電容量，還要具有比較大的紋波電流承受能力。要求電容器具備耐高溫、長壽命、小型化、耐大紋波電流、高頻低阻抗的特性。二、LED線路及產(chǎn)品推薦選用2.1球泡燈線路 2.1.1 LED球泡燈實物與同類型線路如圖2.1所示。從圖中能看到電源首先經(jīng)過四個貼片二極管得到整流電壓

5、后，經(jīng)輸入電容C1濾波吸收來自整流電路產(chǎn)生的紋波電流和吸收來自LED驅動電路產(chǎn)生的紋波電流。經(jīng)高頻變壓器降壓，IC集成電路BP2832控制輸出電流，最后由降壓式恒流輸出電路，此時電壓、電流將變得更加平滑穩(wěn)定。 （a） （b）圖2.1球泡燈實物圖（a）與線路圖（b）2.1.2不同功率球泡燈電容選擇3.510W功率球泡燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓300V±20推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+1051

6、6000+1056000輸出整流濾波電壓70V±5推薦系列GLAGLBGKGR系列額定壽命+1058000-10000+10512000+1056000-10000+1055000-100002.2吸頂燈線路 2.2.1 LED吸頂燈實物與同類型線路如圖2.2所示。從圖中能看到電源首先經(jīng)過四個二極管整流后經(jīng)輸入電容C1濾波吸收來自整流電路產(chǎn)生的紋波電流和吸收來自LED驅動電路產(chǎn)生的紋波電流。IC集成電路BP3125控制輸出電流。經(jīng)高頻變壓器降壓，最后由降壓式恒流輸出電路，C2輸出高頻干擾濾除，此時電壓、電流將變得更加平滑穩(wěn)定。 （a） （b）圖2.2吸頂燈實物圖（a）與線路圖（b）2

7、.2.2不同功率吸頂燈電容選擇715W功率吸頂燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓300V±20推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10516000+1056000輸出整流濾波電壓25V±3推薦系列GKGR系列額定壽命+1056000-10000+1055000-100002.3蠟燭燈 2.3.1 蠟燭燈實物與同類型線路如圖2.3所示。從圖中能看到電源首先經(jīng)過四個二極管整流后經(jīng)輸入電容C1濾波吸收

8、來自整流電路產(chǎn)生的紋波電流和吸收來自LED驅動電路產(chǎn)生的紋波電流。IC集成電路BP3122控制輸出電流。電壓經(jīng)高頻變壓器降壓，由降壓式恒流輸出電路恒流恒壓。蠟燭燈體積非常之小。因此該電路只能選取一個鋁電解電容，后級IC旁路和輸出都采用了貼片電容代替。 （a） （b）圖2.32.3.2不同蠟燭燈電容選擇3.55W功率蠟燭燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓300V±20推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10

9、516000+10560002.4 T5 LED燈2.4.1 LED T5燈實物與同類型線路如圖2.4所示。從圖中能看到電源首先經(jīng)過四個貼片二極管整流后經(jīng)輸入電容C10濾波進入IC集成電路BP2309。經(jīng)過IC電路處理以及C4、C5輸出電容，C4、C5采用并聯(lián)增加電容量電壓不變，作用可以吸收更加大紋波電流，使LED燈電壓、電流將更加平滑穩(wěn)定。圖2.4 T5燈線路圖 2.4.2不同T5燈電容選擇912W功率T5燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓300V±20推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦

10、系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10516000+1056000輸出整流濾波電壓63V±3推薦系列GKGR系列額定壽命+1056000-10000+1055000-100002.5 T8 LED燈 2.5.1 LED T8燈實物與同類型線路如圖2.5所示。從圖中能看到電路中有兩只電容器，亦稱二電容填谷電路。電源整流后由輸入電容C2、C3、三只二極管組成二階無源填谷電路，C2和C3的容量必須相等，C2和C3以串聯(lián)方式充電，以并聯(lián)方式放電，有效延長交流輸入電流的持續(xù)時間，使整流管的導通時間增大。此時電容兩端電壓為145V左右，總電壓

11、300V左右。后級進入IC集成電路BP2822。經(jīng)過IC電路處理輸出電容C4進行高頻干擾濾除，此時電壓、電流將變得更加平滑穩(wěn)定。 （a） （b）圖2.5 T8燈實物圖（a）與線路圖（b）2.5.2 T8 LED燈電容選擇1618W功率T8 LED燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓145V±20推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10516000+10560002.6鎢絲燈2.6.1 E27燈頭鎢絲燈實物與

12、同類型線路如圖2.6所示。從圖中能看到線路由輸入濾波線路、控制芯片VCC去耦端線路以及輸出濾波線路三部分組成。電源首先經(jīng)過四個貼片二極管整流后經(jīng)輸入電容E2濾波進入IC集成電路SM7315P。經(jīng)過IC電路處理以及E1旁路后進入輸出電容E3進行濾波，此時電壓、電流將變得更加平滑穩(wěn)定。 （a） （b）圖2.9 鎢絲燈實物圖（a）與線路圖（b）2.6.2不同鎢絲燈電容選擇2.57W功率鎢絲燈電容推薦系列輸入整流濾波電壓300V±20及輸出整流濾波電壓160V±5推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-

13、14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10516000+1056000控制IC電源旁路電壓25V推薦系列GKGR系列額定壽命+1056000-10000+1055000-100002.7筒燈2.7.1 筒燈實物與同類型線路如圖2.7所示。從圖中能看到線路由輸入濾波線路、控制芯片VCC去耦端線路以及輸出濾波線路三部分組成。電源首先經(jīng)過四個貼片二極管整流后經(jīng)輸入電容C1濾波后，進入IC集成電路BP2831A。經(jīng)過IC電路處理輸出電容C3進行濾波，此時電壓、電流將變得更加平滑穩(wěn)定。 圖2.72.7.2 12W筒燈電容選擇12W功率筒燈電

14、容推薦系列輸入整流濾波電壓280V±20及輸出整流濾波電壓73V±5推薦系列STCBXACDT02系列額定壽命+1058000-10000+10510000-12000+10512000-14000推薦系列GLAGLBGLCPEC系列額定壽命+1058000-10000+10512000+10516000+1056000控制IC電源旁路電壓18V推薦系列GKGR系列額定壽命+1056000-10000+1055000-10000三、節(jié)能燈線路及鋁電解電容器在該線路中的使用3.1、電子節(jié)能燈線路（1）電子節(jié)能燈線路 節(jié)能燈線路如圖3.1所示。節(jié)能燈電路從功能上可分為四個部分，分別是電源電路，啟動電路，高頻自激振蕩電路及串聯(lián)諧振電路。在圖中市電源先由D1-D4整流，然后被C1濾波后，形成330V左右的直流電壓。再經(jīng)由R6、C7、D9組成啟動電路，使T2導通后并迅速達到飽和狀態(tài)。由T1、T2、C4、C2、高頻變壓器和L組成高頻自激振蕩電路，當T2導通T1截止時，電壓向C4、C2充電。當La電流增大到一定程度時，C4上電荷不再增大，流過L的電流開始減小。這時，次級線圈Lb的電壓極性發(fā)生倒相變化，迫使T2由導通變?yōu)榻刂梗琓1由截止變?yōu)閷?。C4開始放電，當放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使Lb、Lc的電壓極性又發(fā)生變化，這又