关于阻容降压型LED驱动电路中限流电阻的功率问题

绿洲 · 发表于 2011-7-27 12:49:15

　　购置近两年的容声冰箱LED灯变暗了，起先以为是门开关接触不好，但检查下来是LED照明组件中的一个1W电阻烧毁了。画下了电路图，但有一点不大明白，就是那个限流电阻为何发热厉害？
　　

　　这是个6灯白光LED驱动系统，按阻容降压的说法，该全波电路最大供给电流在60*0.47≈28mA左右吧。R1是限流电阻，原配的是1.2K的，但手头没有，只好先用5.6K/2W的电阻代替，但测试时发现尽管只有分把钟，但该电阻及Z1已经很烫手了。测滤波电容的两端电压为24V，与1N4749的稳压参数相符，LED发光也正常。后来将R1更换成了15K/2W电阻，再测量滤波电容端电压为20V，LED稍暗了点，这说明电流的确小了，且达不到Z1的调控范围，R1还是烫。

　　我想问的是，R1上的功率怎么算？因为阻容降压电路基本是恒流性质的，那是不是说R1阻值越大所承受的功率越大？我把R1搞大是不是错误的做法？但上面的事实也说明电流的确变小了啊！而且R1若取原先的1.2K的话，我担心通电瞬间电流过大。

　　才疏学浅，各位兄弟请帮分析一下可以么？谢谢大家！

益斋 · 发表于 2011-7-27 17:29:56

限流作用的电阻式R3，R1电阻建议还是用原来的比较好。此类电路最好在电源输入处串接NTC电阻来减少启动冲击电流。

绿洲 · 发表于 2011-7-27 17:44:05

　　这样。。。
　　假若用原先的1.2KΩ/2W电阻，按电流30mA计算，那它的功率应该是0.03^2*R≈1W，用5.6KΩ的话，则约为5W；而用15KΩ的话，为13W——但测量中此时的整机电流有所下降，下降到了Z1不足以导通（因为端电压只有20V），按白光LED的特性来看，此时的电流估计低于20mA，假设是这样，此时的R1功率≤6W，若电流为15mA的话，功率为3W，我用的是2W电阻，还是很悬，但好是好在一般情况下每次开机的时间不大长，通常在半分钟左右，这样的话，注重的还该考虑电路耐冲击、疲劳性。
　　看来我还得把参数复原再试试。原先的电阻烧毁，估计是它对开机电流的冲击能力不强所致吧，这我是在网上听到一位朋友说的，必须要用金属膜电阻才行。
　　谢谢各位朋友！

maxge · 发表于 2011-7-27 20:47:01

这个电路实际并不合理，根据欧姆定律P=I×I×R，那么电阻越大消耗功率越大，当然也越烫。经典的阻容降压电路应该减小C1至0.22μ以下，短路R1，取消Z1，C2换成4.7μ/400V，R3换成100Ω0.5W，测量R3压降换算电流在20mA以内，要改变电流应改变C1容量。

szp · 发表于 2011-7-27 20:48:43

楼主引用的资料是电容降压，不是阻容降压。因为计算中根本没有考虑电阻呀。当你的电阻加大后。电容两端的电压就不是220伏了，电流当然会降低，电阻越大，电流越小。

wgh1027 · 发表于 2011-7-27 22:34:26

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lxa000 · 发表于 2011-7-28 14:19:44

给你个参考图：

电子小虫 · 发表于 2011-7-28 19:45:45

支持6楼，正解！

beepbug · 发表于 2011-7-31 10:24:42

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翌阳 · 发表于 2011-7-31 16:49:37

那个电阻太大了，几百欧就可以了，降压电容容量要小。稳压管只是在LED开路的时候会保护C2不被击穿而已。

qzlbwang · 发表于 2011-7-31 18:45:23

9楼的电路是合理的，安全的。关键是参数的选择：
1、降压电容（C1）的选择：
通常情况下负载上的电压远小于降压电容上的压降。C1(μF)=I(mA)÷62.23
( I为直流侧的负载电流)
2、滤波电容(C2)的选择：
①电容量：C2≥(350/Uf)×C1
②耐压：≥1.5Uf
(Uf为负载电压)

绿洲 · 发表于 2011-7-31 19:06:45

本帖最后由绿洲于 2011-7-31 19:08 编辑

那个电阻太大了，几百欧就可以了，降压电容容量要小。稳压管只是在LED开路的时候会保护C2不被击穿而已。
翌阳发表于 2011-7-31 16:49

的确，我在网上查得的资料也证明稳压管能起到这个作用，不加这个东东电解电容容易爆，不安全隐患。但如果R1太小的话，初始的电流冲击会在电容、负载断路时会瞬时损毁稳压管。所以有人建议用TVS（瞬态抑制二极管），或者用压敏电阻。这几天使用下来，还没有特殊情况发生。天热得可以，人也懒得动弹，况且找2W以上的1.2K金属膜电阻很难——那个5.6KΩ、15KΩ的电阻是废旧显示器上拆下来的。

感谢各位！

qzlbwang · 发表于 2011-7-31 19:23:06

若负载是电流性质的（比如说LED），我们只需要提供恒定电流就可以了（合理选用降压电容容量），那么用稳压管没有什么必要。至于初始的冲击电流问题，只要合理的选用滤波电容参数就可以避免（足够大容量，13楼给出了最小容量的计算公式）。
若负载是电压性质的，那就必须用稳压管。且功率足够大。

翌阳 · 发表于 2011-7-31 20:07:49

C2不只是起滤波作用，其实LED不滤波也一样能工作，C2最主要的作用是吸收冲击电流的作用。没有C2或C2容量小LED很容易在开灯的时候损坏。

qzlbwang · 发表于 2011-8-1 08:50:33

楼上说得对！13楼C2的选择就是按冲击电流产生的电压小于负载电压考虑的。
若按输出电压波动考虑，则：C(μF)≥4.4×I(mA)÷Up-p(V)
Up-p为输出电压的纹波峰-峰值

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