制作LED驅(qū)動(dòng)電源全過(guò)程
LED日光燈電源的設(shè)計(jì)和制作方法
我是做開(kāi)關(guān)電源的,原來(lái)做過(guò)適配器,充電器,鐵殼開(kāi)關(guān)電源。后來(lái)做LED電源,最初是做些1W,3W的大功率LED驅(qū)動(dòng)器,但后來(lái)做的少了。原因很簡(jiǎn)單,沒(méi)有市場(chǎng)。我發(fā)現(xiàn)大功率LED恒流電源,只要其功率超過(guò)5W,基本就沒(méi)有市場(chǎng),只能是打樣。因?yàn)?span id="pizqxdj" class=hrefStyle>LED
太貴。這也算給同行做電源的朋友提個(gè)醒,這是我的經(jīng)驗(yàn)之談。不知有多少人失足于大功率LED,大功率LED雷聲大,雨點(diǎn)小,害的不少在這一塊痛失老本。還是小功率LED市場(chǎng)好一點(diǎn)。不過(guò)也不行,現(xiàn)在小功率LED驅(qū)動(dòng)器,被阻容降壓電源占去大部分江山。恒流形的開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)小功率LED,好是好,就是很多人接受不了其成本。我出過(guò)一款恒流型小功率LED驅(qū)動(dòng)器,開(kāi)關(guān)電源的,效率達(dá)到0。9,穩(wěn)定性可靠性,恒流精度都很好,價(jià)格才五元錢(qián),但不少人還是嫌貴,因?yàn)樗麄兡盟鸵辉X(qián)的阻容降壓電源去比較,當(dāng)然這二者根本沒(méi)法比。我做的開(kāi)關(guān)電源里面,有一個(gè)集成MOS的開(kāi)關(guān)電源芯片,還有一個(gè)變壓器。這二者的成本就是放在那里的,當(dāng)然性能也是放在那里的。但我相信,最終小功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器會(huì)將阻容降壓電源淘汰掉。因?yàn)橄M(fèi)者會(huì)慢慢趨于理性,一個(gè)阻容降壓電源做出來(lái)的燈具,幾乎是沒(méi)有什么實(shí)用價(jià)值的,只能當(dāng)個(gè)擺設(shè)和玩具,如果LED真的進(jìn)入了通用照明領(lǐng)域,阻容降壓電源根本無(wú)法勝任。我可以料到將來(lái)的情況會(huì)是,隨著LED性能的提高,價(jià)格的降低,電源成本也將會(huì)成為LED燈具成本的相當(dāng)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(gè)過(guò)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(jià)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(shì)。我認(rèn)為小功率LED燈具進(jìn)入通用照明領(lǐng)域,和節(jié)能燈一較高下,會(huì)是五年之內(nèi)的事。而大功率LED進(jìn)入通用照明,則肯定是五年以外的事。所以現(xiàn)在我專(zhuān)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(yīng)用于通用照明的燈具主要有LED臺(tái)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(kāi)始,很多人開(kāi)始研發(fā),可以說(shuō)熱的不得了。基本上現(xiàn)在找我的人里十個(gè)有八個(gè)都是做這個(gè)的,所以我也做就開(kāi)始做LED日光燈的電源,做了一段時(shí)間,所以在此說(shuō)一下這種電源的研發(fā)和制作的大致方法和原則。個(gè)人所體會(huì)到的吧。
關(guān)于外形
現(xiàn)在LED日光燈電源,做燈的廠(chǎng)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(shí)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(fēng)倒吧。外置電源應(yīng)該說(shuō)是更科學(xué),更方便才對(duì)。但我也不得不隨風(fēng)倒,客戶(hù)要什么,我就做什么。但做內(nèi)
置電源,有相當(dāng)難度哦。因?yàn)橥庵玫碾娫?,形狀基本沒(méi)有要求,想做多大做多大,想做成什么形狀也沒(méi)關(guān)系。內(nèi)置電源,只能做成兩種,一種是用的最多的,就是說(shuō)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(jìn)。而且這樣只能把元件倒下,電源上的線(xiàn)路也只有加長(zhǎng)。我認(rèn)為這樣不是個(gè)好辦法。不過(guò)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(guò),基本就是這兩種內(nèi)置形狀了。
關(guān)于此種電源的要求和電路結(jié)構(gòu)的問(wèn)題
我的看法是,因?yàn)殡娫匆獌?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(dāng)然得有高效率的電源。對(duì)于T8一米二長(zhǎng)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(gè)地方。電源的效率主要取決于電路的結(jié)構(gòu)和所用的器件。先說(shuō)電路結(jié)構(gòu),有些人還說(shuō)要隔離電源,我想絕對(duì)是沒(méi)必要的,因?yàn)檫@種東西本來(lái)就是置于燈體內(nèi)部,人根本摸不到。沒(méi)必要隔離,因?yàn)楦綦x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?,F(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(qū)動(dòng)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(rèn)為有一點(diǎn)不好,如果開(kāi)關(guān)管失控通咱,LED會(huì)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(fù)的說(shuō)過(guò),一是效率較降壓式的高些,二是電源壞了,LED燈不會(huì)壞。這樣能確保萬(wàn)無(wú)一失,如果燒壞一個(gè)電源,只是損失幾塊錢(qián),燒一個(gè)LED日光燈,就會(huì)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(duì)升壓式電路用于LED日光燈的好處還是有壓倒性的強(qiáng)于降壓式的。只是有一年缺 點(diǎn),就是在220V市電輸入情況下,負(fù)載范圍比較窄,一般只能適用于100至140個(gè)一串或兩串LED,對(duì)于少于此數(shù)的,或是夾在中間的,卻用起來(lái)不方便。不過(guò)現(xiàn)在做LED日光燈的,一般60CM長(zhǎng)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(lái)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(yīng)該可以算是本人首創(chuàng)。
關(guān)于高PFLED日光燈電源,大電流的LED日光燈電源的看法:
個(gè)人認(rèn)為這些做法有很多時(shí)候?qū)嵲谑巧岜局鹉┒选,F(xiàn)在先請(qǐng)問(wèn)一下LED相對(duì)于傳統(tǒng)燈具的優(yōu)勢(shì)在哪,第一,節(jié)能,第二長(zhǎng)壽,然后是不怕開(kāi)關(guān),對(duì)吧。但是現(xiàn)在使用的高PF的方法,均是使用無(wú)源填谷PF電路,由原來(lái)的驅(qū)動(dòng)方式,即48串,6并改為,24串12并,這樣的話(huà),在220V情況下,效率會(huì)降下五個(gè)百分點(diǎn)左右,于是LED日光燈電源,發(fā)熱量更高了,燈珠也會(huì)受到一點(diǎn)影響。
下面要說(shuō)的是,兩種恒流控制模式的開(kāi)關(guān)電源,從而產(chǎn)生兩種做法。這兩種做法,無(wú)論是原理,還是器件應(yīng)用,還是性能差別,相當(dāng)都較大。
首先說(shuō)原理。第一種以現(xiàn)在恒流型LED專(zhuān)用IC為代表,主要如9910系列,AMC7150,凡是現(xiàn)在打LED恒流驅(qū)動(dòng)IC的牌子基本都是這種,且叫他恒流IC型的吧。但我認(rèn)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(duì)來(lái)說(shuō)較簡(jiǎn)單,就是在電源工作的原邊回路,設(shè)定一個(gè)電流閥值,當(dāng)原邊MOS導(dǎo)通,此時(shí)電感的電流是線(xiàn)性上升的,當(dāng)上升到一定值的時(shí)候,達(dá)到這個(gè)閥值,就關(guān)斷電流,下一周期再由觸發(fā)電路觸發(fā)導(dǎo)通。其實(shí)此種恒流應(yīng)該是一種限流,我們知道,當(dāng)電感量不同的時(shí)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(shí),恒流大小的一致性不太好控制。還有就是此種電源有一個(gè)特點(diǎn),一般是輸出電流是梯形的,即波動(dòng)式電流,輸出一般是不用電解平滑的,這也是一個(gè)問(wèn)題,如果電流峰值過(guò)大,會(huì)對(duì)LED產(chǎn)生影響。如果電源的輸出級(jí)沒(méi)有并電解來(lái)平滑電流的那種電源,基本上都屬此類(lèi)。即判斷是否是這種控制方式,就看其輸出有沒(méi)有并上電解濾波了。這種恒流我原來(lái)一直叫其為假恒流,因?yàn)槠浔举|(zhì)就是一種限流,并不是經(jīng)過(guò)運(yùn)放比較,而得到的恒流值。
第二種恒流方式,應(yīng)該可以叫做開(kāi)關(guān)電源式的。這種控制方式和開(kāi)關(guān)電源的恒壓控制方式相似。大家都知道用TL431做恒壓吧,因?yàn)槠鋬?nèi)部有一個(gè)2。5伏的基準(zhǔn),然后用電阻分壓方式。當(dāng)輸出電壓高一點(diǎn)的時(shí)候,或低一點(diǎn)的時(shí)候,就產(chǎn)生一個(gè)比較電壓,經(jīng)過(guò)放大,去控制PWM信號(hào),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(gè)基準(zhǔn),還需要一只運(yùn)放,如果基準(zhǔn)夠準(zhǔn),運(yùn)放放大倍數(shù)夠大,那么就定的很準(zhǔn)。同樣的,做恒流,就是需要一個(gè)恒流基準(zhǔn),一個(gè)運(yùn)放,用電阻過(guò)流檢測(cè),作為信號(hào),然后用這個(gè)信號(hào)放大,去控制PWM,可惜現(xiàn)在就是不
評(píng)論