原則上,電容值取的越大,輸出電壓越平滑,其紋波值越小。但是隨著電容容量的增大,一般其體積也隨之增大,考慮到該電路板面積,實(shí)取47 uF/160 V的電解電容。
2.3系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)
因電路中需要兩組電壓,一組用于驅(qū)動三串LED,一組為集成IC提供工作電源(5 V)。VD5的穩(wěn)壓值直接與所驅(qū)動單串LED的個數(shù)有關(guān),前文中要求驅(qū)動單串12只LED,并在此假定紅光LED正向壓降的Uf為2 V,而綠光、藍(lán)光為3.2 V進(jìn)行計(jì)算。圖l中a點(diǎn)電壓Ua為ΣU+UR,其中ΣU為38.4 V,UR為平衡電阻上的壓降。因此,穩(wěn)壓二極管VD5的穩(wěn)壓值應(yīng)大于38.4 V.考慮到電壓裕量及元件獲得的成本和方便性,VD5選用50 V/l W的高壓穩(wěn)壓二極管,VD6選用5.1 V/0.5 W穩(wěn)壓二極管。并根據(jù)文獻(xiàn)[1]選擇可限流電阻R3為62Ω/2 W,見、R5分別為4.7 kΩ和22 kΩ。
為使各色LED亮度一致,需要在各個LED串上串接平衡電阻,其中與藍(lán)、綠LED串接的平衡電阻R14、R12值為UR/I,(其中UR=11.6V;I為流過支路LED的電流,取為20 mA),則R=580 Ω,實(shí)取平衡電阻R14=R12=680Ω,同理取R9=1.4 kΩ。
2.4系統(tǒng)電路成本估算
為進(jìn)一步闡明該電路成本上的優(yōu)勢,筆者依據(jù)元件供應(yīng)商的價格報(bào)表,將電路中主要元件類型及價格列于表2.
表2 LED景觀燈驅(qū)動電路成本估算。
從表2中可見,制作整個電源所需成本約5.3元;而如果采用其他方案,僅小功率開關(guān)電源價格為7~15元。
3 試驗(yàn)與測試
以LED地埋燈(一種景觀照明燈飾)為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將上述電路焊接在單面的萬用焊接板上進(jìn)行測試。連接全部電路,36顆LED燈珠插裝焊接在直徑112 mm的圓盤燈板上,驅(qū)動電路貼底安裝在地埋燈底端,并在所有縫隙處填上環(huán)氧灌封膠(防水、防潮)。接通AC電源,各色LED串按事先設(shè)定進(jìn)行顏色的交替變化,蓋上塑料封蓋,可看到由RGB三基色合成的七彩顏色變化,基本滿足設(shè)計(jì)需求。