詳解LED日光燈電源的設(shè)計制作

　　二是以我為代表的,即是開關(guān)電源控制模式的恒流驅(qū)動器.這種,就是以普通的開關(guān)電源芯片為核心轉(zhuǎn)換器件,這種芯片很多,如PI的TNY系列,TOP系列,ST的VIPER12,VIPER22,仙童的FSD200等,甚至只用三極管或是MOS管的RCC等,都可以做.好處是成本低,可靠性也不錯.因為普通的開關(guān)電源芯片不但價格好,而且都是經(jīng)過大量使用的經(jīng)典產(chǎn)品.象這種IC其實一般集成了MOS管,比9910外加MOS方便,但控制方式復(fù)雜一些,需要外加恒流控制器件,可以用三極管,或是運(yùn)放.磁性元件可以用工字電感,亦可用帶氣隙的高頻變壓器.

　　我愛用變壓器,因為電感的成本雖然很低,但我覺得其帶負(fù)載能力不行,再者調(diào)節(jié)感量也不靈活.所以我覺得比較好的器件選擇是,普通的集成MOS的開關(guān)電源芯片加高頻變壓器,從性能,成本上,都是最理想的選擇,不需要去用什么恒流IC,那種東西,又不好用,又貴。

　　最后說一下,區(qū)別這兩種電源,一個最重要的方法,就是看其輸出是否有電解電容作濾波.

　　關(guān)于供電問題

　　不管是做限流型恒流控制的電源,還是運(yùn)放控制的恒流電源,都要解決供電問題.即開關(guān)電源芯片工作 的時候是需要一個相對穩(wěn)定的直流電壓為其芯片供電的,芯片的工作電流從一個MA到幾個MA不等.有一種象FSD200,NCP1012,和HV9910,此種芯片是高壓自饋電的,用起來是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因為IC要承受約300V的直流電,只要稍有一點(diǎn)電流,就算一個MA,也有零點(diǎn)三瓦的損壞耗了.一般LED電源不過十瓦左右,損失零點(diǎn)幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個點(diǎn).還有就是典型象QX9910.,用電阻下拉取電,這樣,損耗就在電阻上,大約也得損失它零點(diǎn)幾瓦吧.還有就是磁耦合,就是用變壓器,在主功率線圈上加一個繞組,就象反激電源的輔助繞組一樣,這樣可以避免損掉這零點(diǎn)幾瓦的功率.這也是我為什么不隔離電源還要用變壓器的原因之一,就是為了避免損失那零點(diǎn)幾瓦的功率,將效率提幾個點(diǎn)。

　　不隔離型降壓式電源設(shè)計方法概論

　　非隔離降壓型是現(xiàn)在普遍使用的電源結(jié)構(gòu),其幾乎占了日光燈電源百分之九十以上.很多人都以為不隔離電源只有降壓型一種,一說不隔離,就想到降壓型,就想到說對燈不安全-指電源損壞后.其實降壓型只是一種,還有兩種基本結(jié)構(gòu),即升壓,和升降壓,即BOOST AND BUCK-BOOST,后兩種電源即使損壞.不會影響到LED,有這種好處。

　　降壓式電源也有其好處,主要第一點(diǎn),適合用于220,但不適用于110,因為110V本來電壓就低,一降就更低了,那樣輸出的電流大,電壓低,效率做不太高。

　　降壓式220V交流,整流濾波后約三百伏,經(jīng)過降壓電路,一般將電壓降到直流150V左右,這樣即可實現(xiàn)高壓小電流輸出,效率可以做高.一般用MOS做開關(guān)管,做這種規(guī)格的電源,我的經(jīng)驗是,可以做到百分之九十那樣差不多,再往上也困難.原因很簡單,芯片一般自損會有零點(diǎn)五W到一W,而日光燈管電源不過就是十W左右.所以不可能再往上走.現(xiàn)在電源效率這個東西很虛,很多人都是吹,實際根本達(dá)不到.常見有些人說什么3W的電源效率做到百分之八十五了,而且還是隔離型的。

　　告訴大家,即便是跳頻模式的,空載功耗最小,也要0.3W,還什么輸出3W低壓,能到百分之八十五,其實有百分之七十算很好了,反正現(xiàn)在很多人吹牛不打草稿,可以忽悠住外行,不過現(xiàn)在做LED的懂電源的也不多。我說過,要效率高,首先就要做非隔離的,然后輸出規(guī)格還要高壓小電流,可以省去功率元件的導(dǎo)通損耗,所以象這種LED電源的主要損耗,一就是芯片自有損耗,這個損耗一般有零點(diǎn)幾W到一W的樣子,還有一個就是開關(guān)損耗了,用MOS做開關(guān)管可以顯著減小這個損耗,用三極管開關(guān)損耗就大很多.所以盡量不要用三極管.還有就是做小電源,最好不要太省,不要用RCC,因為RCC電路一般的廠家根本做不好質(zhì)量,其實現(xiàn)在芯片也便宜,普通的開關(guān)電源芯片,集成MOS管的,最多不過兩元錢,沒必要省那么一點(diǎn)點(diǎn),RCC只省點(diǎn)材料費(fèi),實際上加工返修等費(fèi)用更高,到頭到反而得不償失的那樣。

　　降壓式電源的基本結(jié)構(gòu)就是將電感和負(fù)載串入300V高壓中,開關(guān)管開關(guān)的時候,負(fù)載即實現(xiàn)了低于300V的電壓,具體的電路很多,網(wǎng)上也很多,我也不畫圖再說了.現(xiàn)在9910,還有一般的市場上的恒流IC基本都是用這種電路來實現(xiàn)的.但這種電路就是開關(guān)管擊穿的時候,整個LED燈板就玩完,這應(yīng)該算是最不好的地方了.因為當(dāng)開關(guān)管擊穿的時候,整個300V的電壓就加在燈板上,本來燈板只能承受一百多伏電壓,現(xiàn)在成了三百伏了,這種情況一發(fā)生.LED肯定要燒掉.所以很多人說非隔離的不安全,其實就是說降壓的,只是因為一般非隔離的絕大多數(shù)是降壓的,所以認(rèn)為非隔離的損壞一定要壞LED.其實另外兩種基本的非隔離結(jié)構(gòu),電源損壞,不會影響LED的。

　　降壓式電源要設(shè)計成高壓小電流,效率才能高,細(xì)說一下,為什么?因為高壓小電流,可以讓開關(guān)管電流的脈寬大一些,這樣峰值電流就小一些,還有就是,對電感的損耗也小一些,通過電路結(jié)構(gòu)就可以知道,電路不方便畫,具體也難以再敘述下去了.就隨便總結(jié)一下,降壓電源的好處是,適合于220高壓輸入使用,以使得功率器件承受的電壓應(yīng)力小,適合做大電流輸出,比如做100MA電流,比后兩種方式來的輕松,效率要高.效率算比較高的,對電感的損耗較小,但對開關(guān)管損耗大一些,因為所有經(jīng)過負(fù)載的功率必須要經(jīng)過開關(guān)管傳輸,但輸出的功率,只有一部分經(jīng)過電感,如300V輸入,120輸出的降壓型電源,只有300-120,即180的部分要經(jīng)過電感,120的部分是直接導(dǎo)通進(jìn)入負(fù)載的,所以說對電感損耗比較小,但輸出的功率,全部要經(jīng)過開關(guān)管轉(zhuǎn)化。

　　LED日光燈已經(jīng)告別了高價時代

　　講的明白一點(diǎn)就是,LED已經(jīng)告別了高利潤的時代.很多原來想在LED日光燈行業(yè)里拿暴利的人玩不轉(zhuǎn)了.我可以給大家算一個帳。

　　LED日光燈告別高價時代的主要標(biāo)志,就是草帽燈珠的降價,現(xiàn)在亮度達(dá)到2000MCD以上的120度草帽燈(單顆光通量>6流明),0.2元已經(jīng)大把有賣了,原來的時候,這個價格至少是0.5元了.我來算一個帳,就由原來傳統(tǒng)的PC管加草帽LED組成的日光燈來計算吧。

　　1.2米LED日光燈,264粒燈珠,15W的LED日光燈.PC管,加燈板,加普通LED日光燈恒流電源,這三件加起來,成本最多30元可以搞定.燈珠按0.2元一顆,那么就最多是60元了,加起來材料成本大約90元,扣去其它的東西,賣150元是合理的.因此LED日光燈現(xiàn)在已經(jīng)不再是高價時代,再過一年,這個價格會突破100元大關(guān)的,但市場推廣卻需要一段時間.做LED照明的人要學(xué)會調(diào)整心態(tài)了,暴利時代已經(jīng)一去不返了。