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识别LED日光灯电源好坏的方法

      当前,LED日光灯市场非常活跃,生产厂家主要分成三类:一类是原来做LED芯片的工厂,顺势向下游渗透,对电路知识和LED日光灯电源的了解不多;二类是原来做普通照明的工厂,进入一个新的领域,对电路知识了解一些;三类是完全新进入的工厂,他们以前做其他产品或新创业,对LED电源有的了解,有的不了解。LED日光灯电源是LED日光灯中最重要的部件,选择不当,LED日光灯不能发挥出性能,甚至不能正常使用。在和客户合作过程中,发现一些误区,在此提一些建议,供客户选择时参考。
  1. 为什么一定要恒流:LED半导体的特性决定其受环境影响较大。譬如温度变化升高,LED的电流增加,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日光灯电源与灯板的匹配: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的工作电流:一般LED的额定工作电流20毫安,有的工厂一开始就用到尽,设计20毫安,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成16-18毫安是比较理想的。N路并联的总电流=17 * N;
  4. LED的工作电压: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:要使LED日光灯工作在输入电压范围比较宽的范围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;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220V,其峰值是220*1.414=310V,峰值电压的一半是155V,再减去两个电容串联的分压1/2 ,则最大输出是77V,所以LED灯珠串联数最多24串。这就是为何市场上的灯板一般做成23串或24串的原因。如果输入是110V,则带PFC电源的输出是:110*1.414*1/4=38V,可以带的灯珠数是12串。所以,在110V的地区,要带PFC是比较麻烦的,灯珠数不能多于12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. 恒流精度:市场上有的电源的恒流精度太差,象市面上流行的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,16毫安和18毫安影响不大。
  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10W,超过10W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. 电源效率与功率因素: 功率因素是有功功率和总功率的比值(¢),剩下的无功功率在电网中相互转化,用户的电表不会计量无功功率的,对用户的电表没任何影响,只是供电局收不到用户无功功率的钱。而效率(y)则是输出功率和输入功率的比值,即输出功率(输出LED的电压*输出电流)/输入功率, 这个参数尤为重要,涉及到产品和用户的利益,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. 效率高,转化成光的效率就高,而且电源和灯管的发热就会减少,相当于省电,产品性能和寿命会提高。所以说效率是决定电源寿命最根本的因数,效率不能太低,否则消耗在电源上的热量太大。一般在0.8-0.9以上就可以了。
  功率因素,效率这两个指标有时会互相制约,还和产品的输出电流有关,要提高效率,输出尽量高电压,小电流。我们公司的内控标准一般是功率因素0.80-0.90,效率是0.82-0.90。我们现有的客户在功率因素和效率取舍时,一般倾向于提高效率为主,功率因素达到0.80以上即可以。
  10. 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。
  11. CE认证:目前LED日光灯用于出口较多,国外一般都要求达到LED电源过CE认证。CE包含两部分内容,一是低电压指令,主要是绝缘和耐高压性能,一般都能达到;另外一部分是电磁兼容指令,主要是指EMC,电磁干扰和抗干扰,这部分比较难达到。区分是否通过CE认证得产品,看电源输入部分就能看出,输入带滤波电容和环形共模电感的,就可能通过CE的产品,如果没有共模电感说通过CE,肯定是骗人的。
 

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