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從十大關(guān)鍵解析LED日光燈電源設(shè)計

發(fā)布時間:2013-04-23 責任編輯:abbywang

 【導(dǎo)讀】LED日光燈開始普及,而電源是影響LED日光燈效果的一個關(guān)鍵部件,選擇不當?shù)脑挘琇ED日光燈就發(fā)揮不出應(yīng)用的性能,甚至有可以不能正常使用。本文介紹了十個LED日光燈電源設(shè)計的關(guān)鍵點,供設(shè)計師參考。
 
 LED日光燈照明市場比較活躍,LED驅(qū)動電源廠家主要分成3大類型:第一類是開發(fā)做LED芯片或LED燈的工廠,順勢向下游滲透;第二類是原來做是做普通照明的工廠;第三類是完全新開的工廠,他們以前做電源或其他產(chǎn)品或新創(chuàng)業(yè)。
 
1、LED日光燈電源的工作電流是多少才是最合適呢?
 
一般LED的額定工作電流20毫安培,有的工廠一開始就用到盡,設(shè)計20毫安培,實際上此電流下工作發(fā)熱很嚴重,經(jīng)多次對比試驗,設(shè)計成17~19毫安培是比較理想的,推薦設(shè)計為18毫安培。
 
2、LED日光燈電源的工作電壓是多少呢?
 
一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V,經(jīng)測試,大部分工作在3.125V,所以按3.125V計算式比較合理的。M個燈珠串聯(lián)的總電壓=3.125*M
 
3、LED燈板的串并聯(lián)與寬電壓要多寬呢?
 
要使LED日光燈工作在輸入電壓范圍比較寬的范圍(全電壓)AC85~265V,則燈板的LED串并聯(lián)方式很重要。由于目前的電源一般為非隔離的降壓式電源,在要求寬電壓時,輸出電壓不要超過72V,輸入電壓范圍是可以到達85~265V的。也就是說,串聯(lián)數(shù)不超過23串。并聯(lián)數(shù)不要太多,否則工作電流太大,發(fā)熱嚴重,推薦為6并/8并/12并??傠娏鞑怀^240毫安培為好。還有一種寬電壓方案,就是先用L6561/7527把電壓抬高到400V,然后再降壓,相當于兩個開關(guān)電源,成本貴一倍,此方案性價比不高,沒有市場。
圖題:從十大關(guān)鍵解析LED日光燈電源設(shè)計
圖題:從十大關(guān)鍵解析LED日光燈電源設(shè)計
 
4、LED日光燈電源為什么一定要恒流的呢?
 
LED半導(dǎo)體的特性決定其受環(huán)境影響較大,譬如溫度升高,LED的電流會增加;電壓的增加,LED的電流也會增加。長期超過額定電流工作,會大大縮短LED的使用壽命。而LED恒流就是在溫度和電壓等環(huán)境因素變化時,確保其工作電流不變。
 
5、LED日光燈電源要怎樣才可以與燈板匹配?
 
一些客戶先設(shè)計燈板,再找電源,發(fā)現(xiàn)很難有合適的電源,要么電流太大,電壓太?。ㄈ鏘>350mA,V<40V);要么電流太小,電壓太高(如 I<40mA,V>180V),造成的結(jié)果是發(fā)熱嚴重,效率低,或者輸入電壓范圍不夠。其實,選擇一個最優(yōu)良的串并接方式,加在每個LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發(fā)揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做。
 
6、LED日光燈電源恒流精度多少才最合適?
 
市場上有的電源的恒流精度太差,象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案,誤差達到±8%或±10%,恒流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的誤差,6路并聯(lián),每路的誤差約±0.5%,如果是12路并聯(lián),每路的誤差約±0.25%,該精度足夠了。精度太高,成本會大大增加。而且對LED來講,17毫安培和17.5毫安培影響不大。
 
7、LED的串并聯(lián)與PFC功率因素及寬電壓的關(guān)系是什么樣的?
 
目前市場上的電源PFC有三種情況:一種是不帶PFC專用電路的,其PFC一般在0.65左右;一種是帶被動式PFC電路的,燈板匹備得好,PFC一般在 0.92左右;還用一種是用有源主動式7527/6561電路做的,PFC可以達到0.99,但這個方案的成本比第二種方案貴一倍。所以第二種方案的較多。對于被動式PFC電路:也叫做填谷式PFC電路,其工作電壓范圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是180V,其峰值是 180*1.414=254V,峰值電壓的一半是127V,再減去降壓式的壓差30V,其最大輸出是90V,所以LED燈珠串聯(lián)數(shù)最多28串。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯(lián)數(shù)不能太多,否則,就達不到低電壓的要求。
 
8、LED日光燈電源效率
 
輸出功率(輸出LED的電壓*輸出電流/輸入功率)。這個參數(shù)尤為重要,如果效率低就意味著輸入功率有很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來;如果是裝在燈管內(nèi)就會產(chǎn)生一個很高的溫度,再加上我們LED的一個光效比所散發(fā)熱量,就會疊加產(chǎn)生更高的溫度。而我們的電源內(nèi)部所有電子零件的壽命都會隨溫度的上升而縮短。 所以說效率是決定電源壽命最根本的因子,效率不能太低,否則消耗在電源上的熱量太大。一般在80%以上就可以了,不過,效率與燈板的匹配接法有關(guān)。
 
9、LED日光燈電源尺寸
 
高度是限制的主要因素,一般用于T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。長度可以偏長,更易于散熱。
 
10、隔離/非隔離
 
一般隔離電源如做成15W,放在LED燈管內(nèi),其變壓器體積很大,很難放進去。尤其對T6/T8燈管,幾乎不可能的,所以隔離的一般只能做到15W,超過 15W的很少,并且價格很貴。所以,隔離的性價比不高,一般是非隔離的占主流較多,體積可以做得更小,最小可以做到高8毫米,實際上,非隔離的安全措施做好了,是不存在問題的。
 
希望通過這十點,工程師可以簡單的掌握LED日光燈的設(shè)計要點。
 
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