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淺說LED日光燈電源設計技術

淺說LED日光燈電源設計技術
    目前,LED日光燈照明市場比較活躍,LED驅動電源廠家主要分成3大類型:第一類是開發做LED芯片或LED燈的工廠;第二類是原來做是做普通節能燈照明轉型LED照明的工廠;第三類是完全新開的工廠。LED日光燈電源是LED日光燈中非常重要的一個部件,是整個LED日光燈的 “心臟”,選擇好壞,直接影響LED日光燈應有的性能,甚至還有可能不能正常照明使用,下面根據多年對LED日光燈電源經驗說說個人建議,僅供大家參考。
1、LED日光燈電源為什么一定要恒流的呢?
LED半導體的特性決定其受環境影響較大,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境因素變化時,確保其工作電流不變。
2、LED日光燈電源要怎樣才可以與燈板匹配?
一些客戶先設計燈板,再找電源,發現很難有合適的電源,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),造成的結果是發熱嚴重,效率低,或者輸入電壓范圍不夠。其實,選擇一個最優良的串并接方式,加在每個LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做。
3、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60毫安培,有的工廠一開始就用到盡,設計60毫安培,實際上此電流下工作發熱很嚴重,經多次對比試驗,設計成53~57毫安培是比較理想的,推薦設計為55毫安培。
4、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3.0-3.6V,經測試,大部分工作在3.0-3.4V,所以按3.125V計算式比較合理的。N個燈珠串聯的總電壓=3.125*N。
5、LED燈板的串并聯與寬電壓要多寬呢?
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76V,輸入電壓范圍是可以到達85~265V的。也就是說,串聯數不超過24串。并聯數不要太多,否則工作電流太大,發熱嚴重,推薦為4/6 /8 /12并??傠娏餍∮?40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,相當于兩個開關電源,成本貴一倍,此方案性價比不高,沒有市場。
6、LED的串并聯與PFC功率因素及寬電壓的關系是什么樣的?
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燈珠串聯數最多可以做到28串。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯數不能太多,否則,就達不到低電壓的要求。
7、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,像市面上流行的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,每路的誤差約±0.5%,如果是12路并聯,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。
8、隔離/非隔離
一般隔離電源如做成18W,放在LED燈管內,其變壓器體積很大,很難放進去。尤其對T6/T8燈管,所以隔離的一般只做到18W,并且價格貴。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,也是不存在安全問題的。
9、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。這個參數尤為重要,如果效率低就意味著輸入功率有很大一部分轉化為熱量消耗掉;如果是裝在燈管內就會產生一個很高的溫度,再加上我們LED的一個光效比所散發熱量,就會疊加產生更高的溫度。而我們的電源內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。
10、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。
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