工程師分享：制作LED驅動電源全過程

　　LED日光燈電源的設計和制作方法

　　我是做開關電源的，原來做過適配器，充電器，鐵殼開關電源。后來做LED電源，最初是做些1W，3W的大功率LED驅動器，但后來做的少了。原因很簡單，沒有市場。我發(fā)現(xiàn)大功率LED恒流電源，只要其功率超過5W，基本就沒有市場，只能是打樣。因為LED太貴。這也算給同行做電源的朋友提個醒，這是我的經(jīng)驗之談。不知有多少人失足于大功率LED，大功率LED雷聲大，雨點小，害的不少在這一塊痛失老本。還是小功率LED市場好一點。不過也不行，現(xiàn)在小功率LED驅動器，被阻容降壓電源占去大部分江山。恒流形的開關電源驅動小功率LED，好是好，就是很多人接受不了其成本。我出過一款恒流型小功率LED驅動器，開關電源的，效率達到0。9，穩(wěn)定性可靠性，恒流精度都很好，價格才五元錢，但不少人還是嫌貴，因為他們拿它和一元錢的阻容降壓電源去比較，當然這二者根本沒法比。我做的開關電源里面，有一個集成MOS的開關電源芯片，還有一個變壓器。這二者的成本就是放在那里的，當然性能也是放在那里的。但我相信，最終小功率LED恒流驅動器會將阻容降壓電源淘汰掉。因為消費者會慢慢趨于理性，一個阻容降壓電源做出來的燈具，幾乎是沒有什么實用價值的，只能當個擺設和玩具，如果LED真的進入了通用照明領域，阻容降壓電源根本無法勝任。我可以料到將來的情況會是，隨著LED性能的提高，價格的降低，電源成本也將會成為LED燈具成本的相當重要的一部分。真正的燈具，阻容降壓根本不能勝任。阻容降壓電源大行其道，只是一個過渡，最終還是恒流型電源為正宗。

　　我目前還是看好小功率的LED燈具。小功率LED燈，目前主要是光衰太大，價格也不夠理想。但現(xiàn)在用于普通照明還是比大功率有優(yōu)勢。我認為小功率LED燈具進入通用照明領域，和節(jié)能燈一較高下，會是五年之內(nèi)的事。而大功率LED進入通用照明，則肯定是五年以外的事。所以現(xiàn)在我專注于小功率LED的研發(fā)和制作。我注意到現(xiàn)在小功率LED應用于通用照明的燈具主要有LED臺燈，LED蜂窩燈，還有LED日光燈。尤其是LED日光燈，從07年下半年開始，很多人開始研發(fā)，可以說熱的不得了?；旧犀F(xiàn)在找我的人里十個有八個都是做這個的，所以我也做就開始做LED日光燈的電源，做了一段時間，所以在此說一下這種電源的研發(fā)和制作的大致方法和原則。個人所體會到的吧。
關于外形

　　現(xiàn)在LED日光燈電源，做燈的廠家普遍要求放在燈管內(nèi)，如放T8燈管內(nèi)。很少一部分外置。不知道為什么都要這樣。其實內(nèi)置電源又難做，性能也不好。但不知為什么還有這么多人這樣要求?？赡芏际请S風倒吧。外置電源應該說是更科學，更方便才對。但我也不得不隨風倒，客戶要什么，我就做什么。但做內(nèi)

置電源，有相當難度哦。因為外置的電源，形狀基本沒有要求，想做多大做多大，想做成什么形狀也沒關系。內(nèi)置電源，只能做成兩種，一種是用的最多的，就是說放在燈板下面，上面放燈板，下面是電源，這樣就要求電源做的很薄，不然裝不進。而且這樣只能把元件倒下，電源上的線路也只有加長。我認為這樣不是個好辦法。不過大家普遍喜歡這樣搞。我就搞。還有就是用的少一些，放兩端的，即放在燈管兩頭，這樣好做些，成本也低些。我也有做過，基本就是這兩種內(nèi)置形狀了。

　　關于此種電源的要求和電路結構的問題

　　我的看法是，因為電源要內(nèi)置在燈里，而發(fā)熱是LED光衰最大的殺手，所以發(fā)熱一定要小，就是效率一定得高。當然得有高效率的電源。對于T8一米二長的那種燈，最好是不要用一支電源，而是用二支，兩端各一只，將熱量分散。從而不使熱量集中在一個地方。電源的效率主要取決于電路的結構和所用的器件。先說電路結構，有些人還說要隔離電源，我想絕對是沒必要的，因為這種東西本來就是置于燈體內(nèi)部，人根本摸不到。沒必要隔離，因為隔離電源的效率比不隔離效率要低，第二是，最好輸出要高電壓小電流，這樣的電源才能把效率做高。現(xiàn)在普遍用到的是，BUCK電路，即降壓式電路。最好是把輸出電壓做到一百伏以上，電流定在100MA上那樣，如驅動一百二十只，最好是三串，每串四十只，電壓就是一百三十伏，電流60MA。這種電源用的很多，本人只是認為有一點不好，如果開關管失控通咱，LED會玩完?，F(xiàn)在LED這么貴。我比較看好升壓式電路，此種電路的好處，我反復的說過，一是效率較降壓式的高些，二是電源壞了，LED燈不會壞。這樣能確保萬無一失，如果燒壞一個電源，只是損失幾塊錢，燒一個LED日光燈，就會賠掉上百元的成本。所以我一直首推還是升壓式的電源。還有就是，升壓式電路，很容易把PF值作高，降壓式的就麻煩一些。我絕對升壓式電路用于LED日光燈的好處還是有壓倒性的強于降壓式的。只是有一年缺 點，就是在220V市電輸入情況下，負載范圍比較窄，一般只能適用于100至140個一串或兩串LED，對于少于此數(shù)的，或是夾在中間的，卻用起來不方便。不過現(xiàn)在做LED日光燈的，一般60CM長那種都是用100至140，一米二的那種，一般就是用二百到二百六那樣，使用起來還是可以的。所以現(xiàn)在LED日光燈一般使用的是不隔離降壓電路，還有不隔離升壓電路，此種電路用于LED日光燈，應該可以算是本人首創(chuàng)。

關于高PFLED日光燈電源，大電流的LED日光燈電源的看法：

　　個人認為這些做法有很多時候實在是舍本逐末而已?，F(xiàn)在先請問一下LED相對于傳統(tǒng)燈具的優(yōu)勢在哪，第一，節(jié)能，第二長壽，然后是不怕開關，對吧。但是現(xiàn)在使用的高PF的方法，均是使用無源填谷PF電路，由原來的驅動方式，即48串，6并改為，24串12并，這樣的話，在220V情況下，效率會降下五個百分點左右，于是LED日光燈電源，發(fā)熱量更高了，燈珠也會受到一點影響。

　　還有一個問題，就是，24串12并的做法，會讓LED日光燈燈珠的布線變的很難受，不好布線了。我看，最好的方式還是48串一串方式好，主要是效率高，發(fā)熱小，而且布線容易，不復雜。

　　更有甚者，現(xiàn)在還有人提出什么24并，12串，這種方式只適合用于隔離電源，不隔離電源根本不適用。更有些不懂電源常識的人覺得自己非隔離電源做到恒流600MA輸出就好牛比了，其實他都沒有自己仔細的放在燈管里試過，象這種不熱爆了才怪。

　　所以說，現(xiàn)在搞什么低壓大電流做LED日光燈電源，實是舍本求末的做法。倍受鼓勵，接著談。
　　
　　兩種恒流控制方式—

　　下面要說的是，兩種恒流控制模式的開關電源，從而產(chǎn)生兩種做法。這兩種做法，無論是原理，還是器件應用，還是性能差別，相當都較大。
首先說原理。第一種以現(xiàn)在恒流型LED專用IC為代表，主要如9910系列，AMC7150，凡是現(xiàn)在打LED恒流驅動IC的牌子基本都是這種，且叫他恒流IC型的吧。但我認為這種所謂恒流IC做恒流，效果卻不怎么好。其控制原理相對來說較簡單，就是在電源工作的原邊回路，設定一個電流閥值，當原邊MOS導通，此時電感的電流是線性上升的，當上升到一定值的時候，達到這個閥值，就關斷電流，下一周期再由觸發(fā)電路觸發(fā)導通。其實此種恒流應該是一種限流，我們知道，當電感量不同的時候，原邊電流的形狀是不同的，雖然有相同的峰值，但電流平均值不同。因此，象這種電源一般就是批量生產(chǎn)時，恒流大小的一致性不太好控制。還有就是此種電源有一個特點，一般是輸出電流是梯形的，即波動式電流，輸出一般是不用電解平滑的，這也是一個問題，如果電流峰值過大，會對LED產(chǎn)生影響。如果電源的輸出級沒有并電解來平滑電流的那種電源，基本上都屬此類。即判斷是否是這種控制方式，就看其輸出有沒有并上電解濾波了。這種恒流我原來一直叫其為假恒流，因為其本質就是一種限流，并不是經(jīng)過運放比較，而得到的恒流值。

　　第二種恒流方式，應該可以叫做開關電源式的。這種控制方式和開關電源的恒壓控制方式相似。大家都知道用TL431做恒壓吧，因為其內(nèi)部有一個2。5伏的基準，然后用電阻分壓方式。當輸出電壓高一點的時候，或低一點的時候，就產(chǎn)生一個比較電壓，經(jīng)過放大，去控制PWM信號，所以此種控制方式可以很

精確的控制電壓。這種控制方式，需要一個基準，還需要一只運放，如果基準夠準，運放放大倍數(shù)夠大，那么就定的很準。同