SP7611A的矿灯应用电路详解

时间:2022-03-17作者:佚名

矿灯主要应用在煤矿,煤井和地下的工作场合,由于特殊的工作环境要求要绝对的安全,所以矿灯设计对安全的考虑非常重要。国家煤矿安全委员会对矿灯的安全作出了一些标准和要求,包括:1)在矿灯的设计电路中,所有的电压必须小于8V,包括输入电压,输出电压和变换所需的中间电压。2)矿灯的灯必须是主副两组,而且是完全独立控制。主灯用于大部分时间的照明应用,因此主灯需要的电流较大,且时间较长不小于11小时。副灯主要在主灯不能工作的时候辅助工作,电流一般较小,且工作时间较长,不低于30小时。3)特殊的应用环境要求所有的控制电路不能在工作时产生电弧或者电火花,避免发生瓦斯爆炸。

由于矿灯使用在一些特殊的行业和环境,所以设计矿灯必须注意以下事项:

近年来锂离子电池得到快速发展,而且与传统铅酸电池相比,锂离子电池具有体积和容量上的优势,这使得目前大部分的矿灯生产和设计厂商都选用锂离子电池作为矿灯的电源。由于锂离子电池的电压范围是3.6V到4.2V,所以只能使用单个锂离子电池作为矿灯的能源。包含多个电池的电池包会超过矿灯要求的8V电压,此外也不允许使用传统的电感式升压电路和电容式升压电路。

由于矿灯具有主副两组且是独立控制的,所以两者的控制方式不能相互干扰,更为重要的是,为满足长时间的工作要求,控制电路必须具有很高效率。

为避免高电压产生电弧或者火花,控制开关都要求接在地上,而不是接在电源线,以免由于开关而产生电弧或者电火花。

SP7611A是Sipex公司推出的低压差系列LED驱动器之一,它与传统的LED驱动器有很大不同。传统的LED驱动器基于电容式升压电路或者电感式升压电路,需要将电池的电压升压到能点亮LED,而SP761X是基于灌电流型的降压LED驱动器,如图1所示,只要电池的电压大于或者等于LED的Vf和LED灯阴极到地的电压VLED之和,流过LED的电流就是恒定。由于LED供应商的激烈竞争和LED工艺的改进,LED的Vf越来越小,由原来的3.5V~3.8V减少到现在的3.2V~3.4V。VLED的范围是0.3V~1V。因此在锂离子电池3.6V~4.2V电压范围内选择低Vf的LED是可以满足恒流驱动的。

图1 :SP761X是基于灌电流型的降压LED驱动器。

本文讨论SP7611A在矿灯上的两个应用电路。图2电路没有用传统的电感和电容作为升压,而是直接通过电池驱动矿灯,从而有效避免了电感带来的辐射干扰。此外,该电路采用线性电源解决方案,可避免由于使用开关式电源而传导干扰。该电路还通过控制地线上的开关来避免由于控制电源线而产生电弧或者电火花的可能。

图2:仅用一个SP7611A控制矿灯的主副LED灯的应用电路。

当SW1 打开,SW2闭合时,矿灯的主灯输出LED1~LED4点亮。当LED阴极到地的电压VLED<=300m V时,流过LED1的电流ILED=200×(VCONTROL-VCTRL)/R1;当LED阴极到地的电压VLED>=500m V时,ILED=435×(VCONTROL-VCTRL)/R1。

其中200、435 是电流的放大倍数,从上面的等式可以看出,流过LED1的电流等于流过R1的电流乘以一个放大倍数。该放大倍数跟VLED有很大关系(图3)。

通过图3,可以简单归纳为如表所示的比例关系。

图3:图2电路的电流放大倍数与VLED电压的关系。

当然,流过其它LED的电流是流过LED1 的电流是镜像电流,它们之间均等和匹配的,其电流的匹配程度为0.8%,最大误差不超过3%,如图4所示。

热销商品

电工胶带绝缘胶带PVC电胶布防水阻燃超粘耐温黑胶布汽车线束胶带

电工胶带是一款专业的电力电工用材,具备绝缘、PVC材质特性,可有效保障电气线路绝缘性能,防止电流外泄引发漏电风险。其采用防水、阻燃、超粘、耐温等设计,能适应复杂...
¥ 2.4

国标包塑金属软管穿线波纹管电线套管蛇皮护线管16 20 25 4分 6分

国标包塑金属软管(又称穿线波纹管、电线套管、蛇皮护线管)是一种广泛应用于电气布线、机械设备及自动化系统中的柔性保护套管。其内层为优质镀锌钢带,外层覆以阻燃PV...
¥ 1.2

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
¥ 5

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
¥ 0.8

雷士照明嵌入式led筒灯高显色RA95全铝家用天花吊顶桶灯孔灯米月

该款雷士照明嵌入式LED筒灯融合高显色(RA95)技术,具备出色光线表现,能精准还原不同色光环境,使光源色彩还原度高、视觉细腻,显著提升照明效果。采用全铝材质制作,耐用性...
¥ 8.36

网站栏目