LED日光燈電源方案

LED日光燈電源報告人：竇亮亮中國計量學(xué)院駿欣鋁基板目錄一、LED日光燈目前所存在的問題二、LED日光燈三種方案優(yōu)缺點分析三、內(nèi)置式LED日光燈實例駿欣鋁基板LED日光燈目前存在的問題一.驅(qū)動電源的恒流驅(qū)動問題。

目前大部分恒流源大都是總恒流，也就是多個并聯(lián)燈串共用一個恒流源。因為LED燈珠之間阻值的差異性，所以每串燈的電流大小不同，任何一顆LED燈出現(xiàn)故障，都會影響其它燈串的電流，這樣電流大的那些燈串光衰更嚴(yán)重，其使用壽命也會大大減短。）駿欣鋁基板LED日光燈目前存在的問題

二.散熱問題這是LED日光燈管的使用壽命的核心問題之一。因目前各廠家大都采用內(nèi)置電源，以直接可以更換到熒光燈管支架上，這樣整個電源所散發(fā)的熱量和LED本身散發(fā)的熱量都在一個鋁外殼上散熱，并且都在日光燈管內(nèi)，嚴(yán)重影響電源的使用壽命。駿欣鋁基板LED日光燈目前存在的問題三.電源模塊中電解電容使用壽命問題。

即使采用超長壽命電解電容，在高溫的情況下工作，它的壽命也無法與LED的壽命相平衡。怎樣來提供良好的工作溫度，以達(dá)到最理想的使用壽命。駿欣鋁基板LED日光燈目前存在的問題四.電源模塊的不穩(wěn)定性和產(chǎn)品安全性認(rèn)證能否通過的問題。目前市場上大部分廠家采用的是高壓的非隔離方案，和反激式開關(guān)電源方案，因為內(nèi)置體積十分有限（要放進(jìn)燈管內(nèi)），所以一般在設(shè)計時，很難把電源做到穩(wěn)定。并且目前各個國家對安全認(rèn)證方面都比較嚴(yán)格，對于高電壓的電源供電的安全認(rèn)證方面比較難通過。駿欣鋁基板LED日光燈電源方案

LED日光燈的電源分為內(nèi)置式和外置式兩種。所謂內(nèi)置式就是指電源可以放在燈管內(nèi)部。這種內(nèi)置式的最大優(yōu)點就是可以做成直接替換現(xiàn)有的熒光燈管，而無需作任何改動。所以內(nèi)置式的形狀都是做成長條形，以便塞進(jìn)半圓形的燈管中去。下面先介紹兩種內(nèi)置式，非隔離型和隔離型。駿欣鋁基板非隔離內(nèi)置式非隔離是指在負(fù)載端和輸入端有直接連接，因此觸摸負(fù)載就有觸電的危險。目前用得最多的是非隔離直接降壓型電源。也就是把交流電整流以后得到直流高壓，然后就直接用降壓(Buck)電路進(jìn)行降壓和恒流控制。其電原理圖如下圖所示：駿欣鋁基板非隔離內(nèi)置式非隔離內(nèi)置式

NTC熱敏電阻：當(dāng)電源開啟瞬間，要對C5充電，由于瞬間電流大，加RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上，一定時間后溫度升高后RT1阻值減?。≧T1是負(fù)溫系數(shù)元件），這時它消耗的能量非常小，后級電路可正常工作。

EMI：C1、L1組成EMI濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進(jìn)行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。駿欣鋁基板PFC電路傳統(tǒng)橋式整流濾波傳統(tǒng)橋式整流與大容量電解電容濾波電路如圖1（a）,由于整流二極管具有單向?qū)щ娦?，只有在AC線路電壓瞬間值高于電容電壓時才有電流流過，致使AC輸入電流發(fā)生嚴(yán)重失真，電流導(dǎo)通角僅約為60.如圖1（b）駿欣鋁基板PFC電路

PFC在AC線路電壓較高時，由于二極管D6，電容C1和C2以串聯(lián)方式充電，AC電壓高于C1C2電壓時，線路電流通過負(fù)載；當(dāng)線路電壓幅值降至每個電容的充電電壓以下，D6反向偏置，C1C2以并聯(lián)方式放電，此時AC電流不再向負(fù)載供電駿欣鋁基板倍容式紋波濾波器在射極輸出器的基極接一個電容C4，由于基極電流只有涉及電流的1/（1+β），相當(dāng)于在發(fā)射極接了一個大電容。在基極到地再連接一個穩(wěn)壓管，就可以組成一個簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓器駿欣鋁基板降壓穩(wěn)壓非隔離內(nèi)置式這種非隔離式電源的主要技術(shù)特點：從18V到450V的寬電壓輸入范圍，恒流輸出;采用頻率抖動減少電磁干擾;可用線性及PWM調(diào)光，支持上百個0.06WLED的驅(qū)動應(yīng)用；工作頻率25KHz-300KHz，可通過外部電阻來設(shè)定。駿欣鋁基板非隔離內(nèi)置式優(yōu)點：簡單、指標(biāo)高，它的輸出電流可以按LED串并聯(lián)的個數(shù)決定。缺點：輸出電流不能太大，輸出電壓也不能太高。例如：288個小功率LED連接成24個串聯(lián)，12串并聯(lián)，每串20mA，一共240mA。體積也可以做得很小，通常是做成長條形的，以便放進(jìn)T10或T8的管子里。假如每串的電流是30mA，12并就是360mA。在有些非隔離的電源中就無法實現(xiàn)，為了保持總電流240mA不變，就只能改成8串并聯(lián)。但假如LED的總數(shù)不變，就要求串聯(lián)的數(shù)目增加到36個。這時候總電壓就會增加到108V。但是通常這種非隔離恒流源的允許的最高輸出電壓不超過80V。只能維持原來的24串，這樣LED的總數(shù)就只能是192顆，即使采用30mA，其總流明數(shù)有可能不能滿足要求。駿欣鋁基板非隔他離內(nèi)識置式非隔唯離內(nèi)裳置式通?？鹌湫嘎蚀筇杭s在88凱-9革0%之間鳥，功豬率因扣素大逢約在0.我88鉆-0護(hù).9毅2之間視。然而齊這種疊非隔繪離電姜源也零有一杏些局精限性聯(lián)，因封為非案隔離盡的電撤源會劍把交妥流電耽源的耗高壓釣引入嗎到負(fù)它載端宅，從橡而引趟起觸弦電的悶危險群。通鍛常LE況D和鋁察散熱辮器之孟間的疲絕緣蟻靠鋁楊基板盆的印飛制板佛的薄奔膜絕桃緣。絡(luò)雖然聾這個淚絕緣以層可百以耐20督00掏V高壓灑，但目有時搶螺絲骨孔的總毛刺浸會產(chǎn)慰生所袖謂的情爬電文現(xiàn)象欲，使賞得難慶以通酷過CE認(rèn)證性。駿欣枕鋁基員板隔離厘內(nèi)置拋式隔離售式是辭指在綠輸入日端和創(chuàng)輸出宣端有參隔離禮變壓思器隔披離，面這種評變壓拼器可由能是邪工頻鄙也可員能是名高頻紅的。枝但都故能把輝輸入該和輸難出隔持離起北來。昨可以匠避免斧觸電您的危桌險。端這種煙隔離訂式的慘日光展燈電樸源原綁理圖蹲如下很圖所咱示。駿欣什鋁基篇板隔離漿內(nèi)置堪式隔離鴿內(nèi)置秋式對反螺激式韻開關(guān)企電源墨而言六，每悉當(dāng)功蝕率開交關(guān)管(M羞OS占FE珍T)由導(dǎo)吉通變芬成截扶止時頑，在碰開關(guān)哲電源扣的一血次繞塊組上萍就會呼產(chǎn)生瓣尖峰駝電壓尋和感領(lǐng)應(yīng)電哥壓。嚇其中仔的尖好峰電旗壓是妥由于綁高頻肯變壓礦器存傍在漏減感(即漏犬磁產(chǎn)馬生的侮自感)而形心成的旋，它猜與直陸流高獎壓UI疊加地在MO筋SF頭ET的漏泄極上否，很關(guān)容易腥損壞MO射SF暗ET。為淚此，除必須翁在增扭加漏奸極鉗噸位保庭護(hù)電旅路，表對尖隱峰電房誠壓進(jìn)仁行鉗緒位或遷者吸惠收。當(dāng)S1關(guān)斷服時，距漏感LK釋放在能量害，D導(dǎo)通,C上電手壓瞬待間充廢上去果，然上后D截止獵，C通過E放電肆。駿欣銀鋁基儲板一般咐來說伐，由步于加糕入了披變壓鄰器，歲所以擋隔離塊式電剃源的脅效率肅會有闖所降仔低，誓通常北大約殘在88盼%左右危。而吉且變際壓器娛的體皺積也朱比較窗大。壘放進(jìn)T1跪0燈管稿還可助以，廢但是獵放進(jìn)T8的燈吊管就鏡比較諒緊張電。駿欣懶鋁基滅板隔離喇內(nèi)置慶式內(nèi)置烤式電般源優(yōu)瓶點內(nèi)置粘式電會源的咱最大爺優(yōu)點瓣就是稼能夠順直接冠替換秋現(xiàn)有博采用財電感銷鎮(zhèn)流殿器的笛熒光豪燈，毅而不夸需要姥拆去評任何躬東西闊。現(xiàn)有旨熒光橫燈的田電源肺分兩兇種，戶如圖菜所示奏：駿欣突鋁基艘板內(nèi)置令式電饞源優(yōu)豪點最普滋通的乞熒光蜂燈的陸起輝氧是采脊用一待個串白聯(lián)的剝鐵芯按電感樸和一媽個并你聯(lián)的諸起輝瓶器。五在直欄接替僚換時藥，只咳要拔聲掉起泳輝器鳴就可托以了居。但動是由決于鐵撓芯電壓感仍戀然串撈聯(lián)在寸電路豎中，隸所以么它仍郊然帶淚來將倒近6.床4-繳10擁W的損商耗，君結(jié)果挎使得前這部期分的芽額外態(tài)損耗酸大大初降低帳了LE病D的節(jié)俗電功額效。例如斯，本厭來一倚個18港W的LE擦D日光送燈可膚以取黃代一網(wǎng)個36寸W的熒吩光燈蓄，不莖論采糞用上屢述非扔隔離碧式還留是隔址離式脫的電魯源，幫其效嫩率至哀少為88莖%以上柴，那申么其賴輸入賣功率霧為20棚.4席5W，現(xiàn)續(xù)在還族要加表上這造個額介外的6.己4W，使紐奉得輸交入功鋼率變掏成26有.8細(xì)5W，其殿總效渠率也宅就降寇低為67成%，駿欣雹鋁基霞板內(nèi)置礙式電麗源優(yōu)目點不僅混如此巷，由蹈于電省源內(nèi)藥置，賺電源會的熱鳴量也天就加畝入到辯管內(nèi)概，假命定電蒙源的眨效率宋為88返%，所彩以就艱有2.狠45察W的熱將量也丑要散去，油假定LE含D本身委的發(fā)羞光效掃率為30予%，也因就是播有70撲%的電蓋功率變成蛙熱量漸，相景當(dāng)于12贈.6軌W的電閘功率能變成娃熱量貍，現(xiàn)榨在還毀要再駐加上內(nèi)吩置電掙源的2.湊45橫W的熱欣量，鮮相當(dāng)沃于增除加了20兩%的熱敞量。醬其實路所增填加的冷這部內(nèi)分熱熄量還奔不至變于縮衰短太灰多的溝壽命(2最0%左右)，然而布把電吵源放到管子降里面殖，電這源本濁身就艦要承愁受由LE哨D產(chǎn)生伸的很唐高的喉環(huán)境誤溫度扛，這贊就大汪大降粱低了病電解問電容裕的壽自命，赤也就睡降低私了整嶼個燈差具的闊壽命成。駿欣完鋁基妻板內(nèi)置城式電舌源優(yōu)掛點假如撐原來次采用牧的是撿電子漁鎮(zhèn)流宰器，困那么棉直接轎替換和所產(chǎn)鼓生的布問題欄就更肚麻煩央了。短因為得這時代候加則在日械光燈伸兩端箭的是贏一個光高頻巡壽高壓寺。必刮須先黃用整平流器鑄變成現(xiàn)直流諸高壓穴，再證用降矮壓恒及流源鎖去驅(qū)棵動LE閣D。這趙時候滿的效懲率將桂變成寶前面乞電子己鎮(zhèn)流席器的浸效率為和后蝦面的撇降壓倦恒流通源效要率的拴乘積咸，就泄可能狹連70撲%都不肉到。駿欣呆鋁基我板集中鼠式外漏置電欲源為了語得到煙最高代的性恨能最民好采各用集葛中式脈外置欠電源謀。因束為目松前推歐廣LE咸D日光惰燈的外主要央場所爭是政存府機(jī)缸關(guān)、搶辦公猴室、娘商場稿、學(xué)跨校、公地下億停車布庫、錦地鐵究等場歲所，狀往往察一間盞房間獨采用儀不止朱一個盾日光買燈，您可能距在10個以畝上。末這時在候就度應(yīng)該努采用姜集中磚式的壯外置塵電源銜。所伴謂集純中式漁是指瓜采用漢一個嫩大功鄭率的麻AC/D終C開關(guān)貴電源尤，統(tǒng)丸一供公電，足而每食個日寫光燈澆則采河用單鄰獨的DC蟲/D商C恒流援模塊醒。這崖樣可狗以得筆到最悟高的網(wǎng)效率別和最貌大的鵲功率冰因素舍。駿欣眉鋁基城板集中約式外乒置電宋源集中較式外袖置電情源現(xiàn)在匯大功胞率的AC猶/D致C開關(guān)之電源材的效意率很釋容易叼做到95煩%,功率因符素可悠以做由到0.劉99敲5。而達(dá)降壓啄式的DC犁/D稠C恒流啟源的逆效率知也可減以做提到98析%。這鋼樣總芹效率諒可以由做到93折.1帥%。這潤時的目性能熟可以幕做到他最高田。駿欣建鋁基架板集中起式外夏置電矛源集中崗式供貝電的稍優(yōu)點饞是顯途而易曾見的兩。而閣且，鵲它還瞞是一蝴種隔禽離式良電源脈，在晴燈管享處沒脂有22交0V高壓徑，只限有低坐于36穗VD預(yù)C的直盾流低扶壓，基也是距符合興安全頸使用順的條騙件。更另淺外，環(huán)這種碑結(jié)構(gòu)玩也很初容易郵實現(xiàn)悶各種瓜調(diào)光活方案漢，例聯(lián)如手稍動調(diào)飄光，抓光敏邪調(diào)光調(diào)，只均要把農(nóng)調(diào)光睛控制計信號欄送到飾各個DC幅/D蜜C恒流傍模塊窯就能揭實現(xiàn)幼。其客具體短的方絲式框圖赤如圖娘所示嗚。駿欣嗚鋁基廊板駿欣饑鋁基繩板集中歪式外附置電類源LE法D燈管控結(jié)構(gòu)全塑海燈管肚，早遮期的LE欄D日光疫燈采志用的朋是全饑塑燈歡管，借因為產(chǎn)主要松采用悶非隔左離式涌電源糠，為安了避牙免觸啞電問驢題，蹲所以喝更希小望采豈用全悔塑燈籃管。違里面并采用傭的是φ5的草劉帽管LE季D。但東是很心快就逃證明愈了這擱種日套光燈饑的光殼衰很滔嚴(yán)重橋，壽銀命非僵常短齡，由肌于把示熱量屆全部猜封死煤在管犁內(nèi)，帶根本畢無法植散出花去，斷再加界上草逝帽管浮本來圣壽命年就短每，當(dāng)行然不鬧可能洞長壽身命。駿欣紹鋁基彩板LE零D燈管混結(jié)構(gòu)2.半塑篩半鋁根管，芒在發(fā)莊現(xiàn)了給散熱脅問題耗以后疾，就并想到廉采用虧半塑香半鋁加的方數(shù)案。否在需延要透育光的君那一料半采隊用塑藝料，朱在不估需要注透光槐而需崗要散想熱的亡那一視半就糧采用轉(zhuǎn)鋁合恨金。眨電源麗當(dāng)然廉是放羞在鋁關(guān)管里明面。拉看來易問題智似乎示是解皂決了要。然炒而因荒為LE籃D日光鞏燈的縫功率甩通常箭在20滔W左右狀，它狹的發(fā)蠢熱量囑還是柱相當(dāng)糠大的扛。半嘉根鋁籌管并撲不能糕解決憤它的睛散熱夜問題陰。所內(nèi)以又燈提出垃另一反種散朵熱的欄鋁管椒結(jié)構(gòu)禍。3它把愚電源齊放到床管外縣，從局而可毒以把報半邊嗎鋁殼悄完全格做成共散熱氏器。焦扇骨熊形鋁殲管采監(jiān)用扇邁骨形奶狀的把散熱挖結(jié)構(gòu)服，大物大增否加了擇散熱絨器面摘積。雪相對西于半怪圓形曠的鋁勤管來憶說，繁它的您散熱花面積密至少桐增大炊了3倍以刷上。沒再加拉上電偶源不等放在皺管內(nèi)償，又踏可以深減少乏熱量爐，這娛就大備大延民長了LE獅D的壽也命。駿欣圾鋁基寸板一種LE紅D商業(yè)數(shù)照明死方案LE糾D日光昂燈商衣業(yè)照錄明解畏決方荒案的謙設(shè)計捐理念態(tài)就是雁給LE驚D一個娘適應(yīng)寶的工斑作環(huán)尖境，野充分第發(fā)揮笨它本脾身的各節(jié)能聽、環(huán)異保、谷壽命堪長等睛特性認(rèn)。輸出榴驅(qū)動什電壓為選擇菠外置煩式集樓中供捧電電壓源。胸電梢源模躁塊采苦用外釋置天榆關(guān)48押V或36墳V穩(wěn)壓兼供電濫，另幸外在跪每并翻聯(lián)燈凱串上節(jié)串聯(lián)濁一個NU拳50蜓1芯片錄，實優(yōu)現(xiàn)每徑路LE曉D燈串鮮電流賭恒流末（也唯就是媽路路效恒流蝦的概工念）饑。瀉特稠點：磁基于智串并請聯(lián)安斜全考良慮出之負(fù)載駐合適劣的驅(qū)掌動電遇壓值,盡量念統(tǒng)一蜘電壓替值減植小電良源設(shè)帶計規(guī)勒格成者本；姓從都解決LE籮D照程明市場由大規(guī)駕模上報量的萌技術(shù)唯和品白質(zhì)問王題考座慮。駿欣圖鋁基病板集中他式外沫置電板源采用咬集中已式外壟置電蕩源，產(chǎn)即多懸根燈錦條共蒸用一電個開絹關(guān)電翼源，兇一般耐一個30者0W的外頭置開百關(guān)電違源零突售價亂在10拒0元左秋右，駛帶T8仁6罵0C筒M8萌W燈管36根，艘平均跡每根疼電源散模塊旺成本蹈只有2.挺5元~2棕.8元.駿欣秋鋁基裁板內(nèi)置惠式LE德D日光汁燈電手源設(shè)粥計方墾案三種鄭類型篇：基于非恒流惱芯片救的驅(qū)斧動方?jīng)霭?；基于甘開關(guān)鍬電源詠的恒鉗流驅(qū)弟動器聾方案嗎；隔離喜驅(qū)動食方案；駿欣揪鋁基咽板非隔拿離內(nèi)巾置式葵驅(qū)動翅方案采用隊開關(guān)晉電源紡控制沈模式獎的恒神流驅(qū)福動器VI霉PE辰R2以2VI撈Pe降r2削2A器件流是ST銳Mi沃cr引oe霸le便ct益ro越ni岡cs公司閣生產(chǎn)而的低責(zé)功耗節(jié)離線孕式電鏟流型賴脈寬塌調(diào)制單片袖開關(guān)捐電源霜集成施電路亡。主要潤特點9-郊36葡V寬電百壓輸叛入范竭圍；內(nèi)部標(biāo)集成醫(yī)了專卻用電課流型PW芒M控制壓器內(nèi)部張集成宋高壓身功率MO瘡SF栽ET填,60俱kH退z固定央頻率習(xí)振蕩期器過壓惕、過條流、件過溫拘保護(hù)蛙等電極路。采用芽此器菜件的碰開關(guān)告電源區(qū)與同匆類單鑒片開英關(guān)電偽源相決比,具有膀電路即設(shè)計波簡單咽、輸客入擾動響狼應(yīng)快煩、應(yīng)娛用靈謝活、墊成本浴低廉粱、保究護(hù)功采能更聾加完魔善等田優(yōu)點秋。駿欣暗鋁基秀板非隔杏離內(nèi)優(yōu)置式填驅(qū)動方方案電源魯腳(V負(fù)DD哀)釋:此引渴腳電停壓的縱可用悔范圍刃為8V～42拴V,這一習(xí)功能李使變砍壓器嘆的輔區(qū)助電源買設(shè)計殲更為手簡單情。為誼了保削證電練源更宴為可撿靠,起動禍開啟鎖閾值口典型值獸應(yīng)為14描.綿5V償,并可賊在8V關(guān)閉濃。源極(S擔(dān)OU臟RC如E)注:功率MO闖SF撈ET的源給極與達(dá)電路剖的原狠邊地陽。漏極(D顯RA殊IN板)求:功率MO未SF席ET的漏值極,同時蒸也可慶用于頸內(nèi)部呀高壓寬電流攔源和睛充電。披最高芬耐壓客為73歡0V。反饋凝腳(經(jīng)FB習(xí))糾:用于屑擴(kuò)展0～1V反饋艷控制醋電壓豈范圍,同時頂可限右定MO柄SF敢ET的漏極電顆流峰曾值。非隔存離內(nèi)柄置式量驅(qū)動哀方案基本杰工作肅原理過壓握保護(hù)飽：當(dāng)VD理D電壓著高于服內(nèi)部42兩V電壓肺基糊準(zhǔn)亡時,誤差搜放大秒