LED電源老化測試用的緩啟動恒流電子負載

摘 要： 設計實用于LED電源的，具有緩啟動功能的恒流電子負載，利用負載接入端子V+、V-輸入電壓，經過穩壓輸出電路穩壓后用于控制經典的模擬恒流負載電路，配合上簡單的由RC延時網絡構成的上電延時啟動電路、能使負載電流從0 mA緩慢上升至額定電流，再配合由雙三極管及電阻電容構成的掉電快速放電電路，保證了下次啟動時的延時效果。該設計的具有緩啟動功能的恒流電子負載，無需外部供電，直接取電于負載接入電壓，無需軟件延時和其他硬件延時，實現無源軟緩啟動，成本低，可以串聯和并聯使用。在LED電源的老化測試中，替代電阻負載，模擬LED負載，保證LED電源測試無異常。

關鍵詞： LED電源； 老化測試； 緩啟動； 恒流電子負載

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）08?0157?02

在LED電源老化測試時，一般采用電阻負載進行老化測試，但對于電阻負載，有時會出現無法啟動的現象，負載切換時電源有時會出現輸出電壓異常[1]。為了適應LED電源的測試需要，需設計出符合LED電源特性的電子負載。為了滿足LED電源老化測試的需要，本文設計帶緩啟動的恒流電子負載，可以串聯和并聯使用，替代電阻負載，模擬LED負載，保證電源輸出電壓在上升階段無電流，確保LED電源測試無異常。

1 電路設計

如圖1、圖2所示，帶緩啟動的恒流電子負載包括負載接入端子V+，V-、穩壓輸出電路1、基準電壓電路2、上電延時啟動電路3、掉電快速放電電路4、模擬恒流負載電路5和防止極性接反的二極管D1，負載接入端子V+V-輸入電壓，經穩壓輸出電路1提供穩壓輸出+VCC，經基準電壓電路2提供穩定的2.5 V基準電壓，再經上電延時啟動電路3控制模擬恒流負載電路5，使負載電流能從0 mA緩慢上升至額定電流，再配合掉電快速放電電路4，保證了斷電后上電再啟動的延時效果[2?3]。

上電延時啟動電路3包含電阻R2，R4和電容C2，為簡單的RC延時網絡。上電瞬間，電容C2上的電壓為零，模擬恒流負載電路5的負載電流為零，隨后，電容C2上的電壓緩慢增加至電阻R2，R4分壓后的基準電壓，使模擬恒流負載電路5的負載電流從0 mA緩慢上升至額定電流，滿足LED負載特性。

掉電快速放電電路4包含電阻R3，R8，R9，R10、電容C7和NPN三極管Q2，Q3。當模擬恒流負載電路5接入端L1，L2的輸入電壓V1降低到一定值后（即當[R10R8+R10]·V1<0.6 V時， V1<10 V），三極管Q3關斷，三極管Q2導通，電容C2通過電阻R3快速放電，確保再次上電啟動瞬間，電容C2上的電壓為零，從而保證上電再啟動時的延時效果。電容C7的作用是上電瞬間，使三極管Q3截止，三極管Q2導通，確保電容C2維持低電壓，以增強上電啟動的延時作用，使軟緩啟動的功能得以進一步加強[4?5]。

如圖3所示，為掉電快速放電電路4增加穩壓管D3的電路原理圖，當模擬恒流負載電路接入端L1，L2的輸入電壓V1降低到一定值后（即當[R10R8+R10]·（V1-VF）<0.6 V時，V1<10 V+VF），三極管Q3關斷，三極管Q2導通，電容C2通過電阻R3快速放電，通過穩壓管D3可以改變輸入電壓V1值。

將本文設計的緩啟動恒流電子負載的線路板及功率器件封裝成大功率電阻的形狀，就構成帶有極性的負載 （V+，V-），該電子負載可以并聯和串聯使用，反接無效[6]。可以根據需求設計成不同電流和功率的負載，方便負載的串并組合。

如圖4所示，其中（a）為并聯結構，（b）為串聯結構，（c）為混合結構，E+，E-為LED電源輸出電壓的正負端。

2 結 語

本文設計的具有緩啟動功能的恒流電子負載，利用負載接入端子V+、V-輸入電壓，經過穩壓輸出電路穩壓后用于控制經典的模擬恒流負載電路，配合上簡單的由RC延時網絡構成的上電延時啟動電路、能使負載電流從0 mA緩慢上升至額定電流，再配合由雙三極管及電阻電容構成的掉電快速放電電路，保證了下次啟動時的延時效果。考慮到芯片的工作電壓大于等于3 V，電子負載的工作電壓要求小于等于5 V。

本文設計的具有緩啟動功能的恒流電子負載，無需外部供電，直接取電于負載接入電壓，無需軟件延時和其他硬件延時，實現無源軟緩啟動，成本低。

本文設計的具有緩啟動功能的恒流電子負載，可以模擬LED負載，滿足LED負載特性，即電源輸出電壓在上升階段無電流的特點。

參考文獻

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