LED灯管电源设计要注意哪些要素?

2015-03-28 11:15:22编辑:探路者 关键字:LED灯管  电源设计
  目前,LED日光灯照明市场比较活跃,LED驱动电源厂家主要分成3大类型:第一类是开发做LED芯片LED灯的工厂,顺势向下游渗透;第二类是原来做是做普通照明的工厂;第三类是完全新开的工厂,他们以前做电源或其他产品或新创业。

  LED日光灯电源

  LED日光灯电源是LED日光灯中非常重要的一个部件,要是选择不当,LED日光灯发挥不出他应有的性能,甚至还有可能不能正常照明使用。下面就LED日光灯照明电源做了一些小小的建议,供大家参考参考。

  1.LED日光灯电源为什么一定要恒流的呢?

  LED半导体的特性决定其受环境影响较大,譬如温度升高,LED的电流会增加;电压的增加,LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作,会大大缩短LED的使用寿命。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时,确保其工作电流不变。

  2.LED日光灯电源要怎样才可以与灯板匹配?

  一些客户先设计灯板,再找电源,发现很难有合适的电源,要么电流太大,电压太小(如I>350mA,V<40V);要么电流太小,电压太高(如I<40mA,V>180V),造成的结果是发热严重,效率低,或者输入电压范围不够。

  其实,选择一个最优良的串并接方式,加在每个LED上的电压电流是一样的,而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通,量身定做。

  3.LED日光灯电源的工作电流是多少才是最合适呢?

  一般LED的额定工作电流20毫安培,有的工厂一开始就用到尽,设计20毫安培,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成17~19毫安培是比较理想的,推荐设计为18毫安培。

  4.LED日光灯电源的工作电压是多少呢?

  一般LED的推荐工作电压是3.0-3.5V,经测试,大部分工作在3.125V,所以按3.125V计算式比较合理的。M个灯珠串联的总电压=3.125*M。

  5.LED灯板的串并联与宽电压要多宽呢?

  要使LED日光灯工作在输入电压范围比较宽的范围(全电压)AC85~265V,则灯板的LED串并联方式很重要。由于目前的电源一般为非隔离的降压式电源,在要求宽电压时,输出电压不要超过72V,输入电压范围是可以到达85~265V的。也就是说,串联数不超过23串。

  并联数不要太多,否则工作电流太大,发热严重,推荐为6并/8并/12并。总电流不超过240毫安培为好。还有一种宽电压方案,就是先用L6561/7527把电压抬高到400V,然后再降压,相当于两个开关电源,成本贵一倍,此方案性价比不高,没有市场。

  6.LED的串并联与PFC功率因素及宽电压的关系是什么样的?

  目前市场上的电源PFC有三种情况:一种是不带PFC专用电路的,其PFC一般在0.65左右;一种是带被动式PFC电路的,灯板匹备得好,PFC一般在0.92左右;还用一种是用有源主动式7527/6561电路做的,PFC可以达到0.99,但这个方案的成本比第二种方案贵一倍。

  所以第二种方案的较多。对于被动式PFC电路:也叫做填谷式PFC电路,其工作电压范围是交流输入电压峰值的一半。如输入是180V,其峰值是180*1.414=254V,峰值电压的一半是127V,再减去降压式的压差30V,其最大输出是90V,所以LED灯珠串联数最多28串。

  因此,要想得到比较大的功率因素,灯珠的串联数不能太多,否则,就达不到低电压的要求。

  7.LED日光灯电源恒流精度多少才最合适?

  市场上有的电源的恒流精度太差,像市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案,误差达到±8%或±10%,恒流误差太大。一般要求在±3%就可以了。

  按3%的误差,6路并联,每路的误差约±0.5%,如果是12路并联,每路的误差约±0.25%,该精度足够了。精度太高,成本会大大增加。而且对LED来讲,17毫安培和17.5毫安培影响不大。

  8.隔离/非隔离

  一般隔离电源如做成15W,放在LED灯管内,其变压器体积很大,很难放进去。尤其对T6/T8灯管,几乎不可能的,所以隔离的一般只能做到15W,超过15W的很少,并且价格很贵。所以,隔离的性价比不高,一般是非隔离的占主流较多,体积可以做得更小,最小可以做到高8毫米,实际上,非隔离的安全措施做好了,是不存在问题的。

  9.LED日光灯电源效率

  输出功率(输出LED的电压*输出电流/输入功率)。这个参数尤为重要,如果效率低就意味着输入功率有很大一部分转化为热量散发出来;如果是装在灯管内就会产生一个很高的温度,再加上我们LED的一个光效比所散发热量,就会叠加产生更高的温度。

  而我们的电源内部所有电子零件的寿命都会随温度的上升而缩短。所以说效率是决定电源寿命最根本的因子,效率不能太低,否则消耗在电源上的热量太大。一般在80%以上就可以了,不过,效率与灯板的匹配接法有关。

  10.LED日光灯电源尺寸

  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。长度可以偏长,更易于散热。

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现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

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