【快乐分享】LED-MR16射灯恒流驱动电源问题及解决方案

只看该作者 · 2013-8-3 18:57

当使用高频电子变压器驱动3*1W的LED-MR16射灯恒流电源时存在一些问题，本贴主要系统分析问题点，并介绍SY8722构成的升-降压解决方案。

电子变压器在驱动LED时的问题

为了更多了解电子变压器驱动LED的MR16射灯，这里先介绍电子变压器（以市场上买的飞利浦电子变压器为例）的工作原理以及在驱动MR16卤素灯的工作情况。图1为目前市场最为常用的电子变压器的原理图：

图1 常用电子变压器原理图

其工作原理简单可以简述为：上电后，通过R1,R2给C3充电。当Vc3>VDb1+VbeQ2时，Q2导通。此时会产生电流Imag1从M点→T1→T2_a→Q2→R6→GND。Imag1很快将T2磁化至饱和，使Q2关断。同时在退磁时打开Q1，产生电流Imag2从C4→Q1→R4→T2_a→T1→M点。之后重复以上工作。也就是说，在电路开启后其工作是依靠T2不断的磁化与退磁来维持，通常工作频为25~50KHz左右。在这里需要说明的是T2的磁化是建立在一定的磁化电流（Imag）的基础上的，在电路的各个参数设计完成后，磁化电流（Imag）的大小正比于输出功率。对于卤素灯通常的功率范围为10~50W，输出电压通常为12Vac，其负载等效模型为一纯阻。

由于卤素灯的钨丝热惰性很大，对电压降和电压波形的变化不敏感，用电子变压器供电能正常工作。LED是电子器件，反映速度快，有正向压降，V/I特性呈指数曲线等特性，高频电子变压器作LED输入电源会面临一些技术问题，首先是有一些厂家的电子变压器采用间歇振荡的方式进行AC-AC变换，输出的电压波形不是正弦波，而是不连续的脉冲波形，有的还伴有寄生振荡。这种电源有下面问题：

（1）内阻很大；

（2）整流后不是平滑的直流；

（3）存在较大的EMI。

那对于输出负载变成LED的MR16射灯时，电子变压器的工作状态就发生了变化。这主要由两个原因引起。
　　第一、对于LED的MR16灯杯通常的功率只有1~3W，而原先的电子变压器是按10~50W设计的,也就是说输出功率只有不到原来的1/10，在半桥回路中产生的磁化电流Imag已经不能使T2饱和，使电子变压器工作在不正常状态。
　　第二、图2为目前应用比较广泛的MR16射灯中由BUCK电路构成的LED恒流驱动电源的原理图。从图中可以看出在整流桥(D1-D4)之后有一个很大的电解电容C3（100~220uF）。对于电子变压器来说相当于负载由原来的纯阻性负载变成了一个很大的容性负载。图3所示为卤素灯专用电子变压器，图4为电子变压器的空载输出电压，其峰峰值很大，交流12V标称输出端的间歇脉冲有35～50V，而且输出电压会随着负载电流而变化。当MR16射灯前级连接电子变压器使用时，会出现频闪甚至点不亮的现象。