一种电容降压式LED景观照明灯设计方案

针对LED在城市亮化中的应用现状，本文利用电力电子整流与恒流技术设计制作了一款LED景观照明灯，它具有成本低、工作可靠、寿命长、控制简单等特点，并可根据实际需求进行功能扩展。

1 小功率LED驱动方案

目前小功率LED产品广泛采用两种驱动电路形式，即恒流驱动和稳压驱动。前者电路输出的电流是恒定的，输出电压随负载的变化而变化;后者输出电压是固定的，输出电流随负载(LED数目)的增减而变化。根据电源输入与输出电路形式也可分为隔离驱动和非隔离驱动，前者以开关电源为代表，而后者主要包括电容降压式和恒流/恒压IC.其相关性能、功耗、成本以及主要应用如表1所示。

表1 小功率LED驱动方案比较

2 LED景观照明灯电路设计

LED景观照明灯就是实现RGBLED的交替点亮以及渐变控制，电路设计如图1所示。该电路采用3181集成芯片作为控制器，其相关功能及引脚参看文献[4],共控制36只小功率LED,采用RGB三基色LED各12只，驱动方案采用电容降压式。

其中，C1、C5为并联的两个相同的电容，起降压及限流作用;由4个lN4007组成的整流桥对输入交流电压进行整流;滤波电容C4用于滤除整流输出电压中的交流成分，使电压更为平滑;肖特基二极管VD5稳定a点的电压;VD6为控制IC提供稳定的电压;R3、R4为限流电阻;R2、C2为控制IC提供交流输入频率，为集成IC提供交流采样频率;三极管VT1、VT2、VT3用于控制LED支路的电流变化。

图1 LED景观照明灯电路

2.1 降压电容值的选择

通过降压电容C1、C5(后文中用C表示)向负载提供的电流I0,实际上就是流过充放电电流lc.当负载电流，I0小于c的充放电电流时，多的电流就会流过滤波电容C4及其他支路。

式中Ui-输入交流电压有效值。

f-AC频率。

对于负载所消耗的60mA的电流I0至少需要降压电容值为0.87uF,因图l中增加高压稳压二极管降压，而二极管工作时也需要消耗较大的电流，另外为保证电容C可靠工作，其耐压选择应大于2倍的电源电压，因此应选择两个684/630V电容并联工作。

2.2 整流及滤波电路