原则上,电容值取的越大,输出电压越平滑,其纹波值越小。但是随着电容容量的增大,一般其体积也随之增大,考虑到该电路板面积,实取47 uF/160 V的电解电容。
2.3系统电源电路设计
因电路中需要两组电压,一组用于驱动三串LED,一组为集成IC提供工作电源(5 V)。VD5的稳压值直接与所驱动单串LED的个数有关,前文中要求驱动单串12只LED,并在此假定红光LED正向压降的Uf为2 V,而绿光、蓝光为3.2 V进行计算。图l中a点电压Ua为ΣU+UR,其中ΣU为38.4 V,UR为平衡电阻上的压降。因此,稳压二极管VD5的稳压值应大于38.4 V.考虑到电压裕量及元件获得的成本和方便性,VD5选用50 V/l W的高压稳压二极管,VD6选用5.1 V/0.5 W稳压二极管。并根据文献[1]选择可限流电阻R3为62Ω/2 W,见、R5分别为4.7 kΩ和22 kΩ。
为使各色LED亮度一致,需要在各个LED串上串接平衡电阻,其中与蓝、绿LED串接的平衡电阻R14、R12值为UR/I,(其中UR=11.6V;I为流过支路LED的电流,取为20 mA),则R=580 Ω,实取平衡电阻R14=R12=680Ω,同理取R9=1.4 kΩ。
2.4系统电路成本估算
为进一步阐明该电路成本上的优势,笔者依据元件供应商的价格报表,将电路中主要元件类型及价格列于表2.
表2 LED景观灯驱动电路成本估算。
从表2中可见,制作整个电源所需成本约5.3元;而如果采用其他方案,仅小功率开关电源价格为7~15元。
3 试验与测试
以LED地埋灯(一种景观照明灯饰)为例进行实验,将上述电路焊接在单面的万用焊接板上进行测试。连接全部电路,36颗LED灯珠插装焊接在直径112 mm的圆盘灯板上,驱动电路贴底安装在地埋灯底端,并在所有缝隙处填上环氧灌封胶(防水、防潮)。接通AC电源,各色LED串按事先设定进行颜色的交替变化,盖上塑料封盖,可看到由RGB三基色合成的七彩颜色变化,基本满足设计需求。