电子变压器驱动LED-MR16射灯电源的问题及其解决方案

概述

随着LED技术的发展，带来了照明界的一场革命。尤其是1W和3W大功率LED技术的成熟和成本的降低，LED在E27、GU10、PAR灯和MR16等领域广泛应用。然而，在电子变压器驱动的3*1W的LED-MR16应用中，也存在一些问题。本文就电子变压器驱动3*1W的LED-MR16恒流驱动电源问题进行系统分析，并介绍BP1361构成的B2(Buck-Boost)解决方案。

电子变压器在驱动LED时的工作问题

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。

那对于输出负载变成LED的MR16灯杯时，电子变压器的工作状就发生了变化。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为目前应用最为广泛的MR16灯杯中由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CE1(100~220uF)。对于电子变压器来说相当于负载由原来的纯组性负载变成了一个很大的容性负载。

图2 MR16 Buck恒流原理图

图3为电子变压器输出带1颗3W时的输出电压情况。

图3-B

图3 电子变压器为MR16 LED灯的供电情况