非隔離恒流驅(qū)動電源已成主流

　　摘要：HVLEDs的高電壓小電流有效地降低了LED燈板的熱量，塑包鋁散熱器技術(shù)使LED燈具內(nèi)高低電壓隔離的復(fù)雜技術(shù)瞬間簡單化，因而，高效率的非隔離恒流驅(qū)動電源成為LED照明燈具的主流電源。

　　室內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)在2013年得到迅猛發(fā)展，今年二季度，LED照明產(chǎn)品生產(chǎn)量突然發(fā)生井噴，一時間，LED燈珠、LED驅(qū)動電源芯片等關(guān)鍵元器件嚴(yán)重缺貨、供不應(yīng)求，對于需求量的成幾倍增長，LED產(chǎn)業(yè)鏈上元器件供應(yīng)商顯然是沒有準(zhǔn)備，沒有足夠的庫存。特別是LED驅(qū)動電源芯片的生產(chǎn)周期從流片、中測、封裝、成測需要三個月時間。LED照明第三季度增長在繼續(xù)中，第四季度還將是持續(xù)增長。

　　2013年是大眾照明燈具進入藍海前的準(zhǔn)備之年，由于技術(shù)創(chuàng)新，多年來LED照明燈具的高溫和散熱的死結(jié)正在解開，創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)助推LED照明燈具快速發(fā)展。HVLEDs的誕生，采用高電壓、小電流來點亮LED燈珠，使LED照明燈具的高溫源正在步步降溫;高導(dǎo)熱塑包鋁散熱器技術(shù)，使LED燈具內(nèi)高低電壓隔離的復(fù)雜技術(shù)瞬間簡單化了。因而，高效率的非隔離恒流驅(qū)動電源成為LED照明燈具的主流電源。

　　HVLEDs解困光源板高溫

　　HVLEDs即高壓LED模組，采用多顆LED管芯封裝和多顆串聯(lián)，VF電壓在DC35-140V，甚至更高，IF電流在10-60mA;相對于低壓LED的VF3.2V，IF150=700mA而言，就是高壓LED了。對于LED光源的功率設(shè)計而言，可以有高電壓、小電流和低電壓、大電流二種設(shè)計方法，不同的電路設(shè)計可以達到相同的功率，但是光源板的發(fā)熱程度大不一樣;LED光源在一個相對小的單位面積里，通過額定電流發(fā)光時，產(chǎn)生的熱量是巨大的。LED光源在通過額定電流時，大約有30%的電能轉(zhuǎn)換成光能，70%的電能轉(zhuǎn)換成熱能，如不能做到快速而有效的散熱，熱量會很快地聚積在燈具腔體內(nèi)產(chǎn)生高溫，尤其是低電壓、大電流的低壓LED光源，散熱就成了技術(shù)瓶頸;HVLEDs采用多芯封裝和光源板多顆均布技術(shù)，每顆燈珠周邊都留有一定的散熱空間，加上小電流驅(qū)動，本身的發(fā)熱量甚少，因此，HVLEDs是解困光源燈板高溫的有效方法。采用多芯封裝HVLEDs和光源板多顆均布技術(shù)如圖1所示，每顆芯片上的紅點是LED工作時的發(fā)熱標(biāo)志，從中可見這塊光源燈板的均布技術(shù)使發(fā)熱點分散，每顆燈珠間的空間有利于自身散熱。

　　塑包鋁散熱器隔離技術(shù)簡單好用

　　技術(shù)創(chuàng)新的高導(dǎo)熱塑料包鋁散熱器在燈具內(nèi)的使用使隔離技術(shù)簡單而好用。

　　塑包鋁散熱器是一種導(dǎo)熱塑料外殼鋁芯的散熱器。導(dǎo)熱塑料與鋁散熱芯在注塑機上一次成型，適合大批量自動化生產(chǎn)，鋁散熱芯做埋件，需要預(yù)先進行機械加工。LED燈珠的熱量通過鋁散熱芯快速傳導(dǎo)給導(dǎo)熱塑料，導(dǎo)熱塑料利用它的多翼形成空氣對流散熱，利用它的表面輻射部分熱量。塑包鋁散熱器一般利用導(dǎo)熱塑料本來的顏色白色和黑色，黑色塑料的塑包鋁散熱器的輻射散熱效果更好一點(圖2)。正是塑包鋁散熱器簡單而好用的解決了LED照明燈具內(nèi)部的高低電壓的隔離。

　　非隔離恒流驅(qū)動電源已成主流

　　基于HVLEDs光源降低了發(fā)熱，塑包鋁散熱器簡單地解決了LED燈具內(nèi)的高低電壓隔離。驅(qū)動電源的選擇就以恒流精度、電源效率、功率因數(shù)的補償(PFC)為主考慮，隔離的開關(guān)恒流電源因使用變壓器而總體效率一般在70-88%，功率因數(shù)補償小于0.9;非隔離的恒流電源恒流精度可達3-5%，功率因數(shù)補償大于0.9，電源效率大于92%，因此成為LED照明燈具的首選。非隔離的恒流電源有非隔離的開關(guān)恒流電源和高壓線性恒流電源二種。

　　1)非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源

　　非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源芯片的設(shè)計已經(jīng)高度集成化了，將LED驅(qū)動電源需要的功能，如寬電壓輸入高精度恒流輸出、過流保護、過壓保護、LED短路和開路保護、CS電阻短路保護、芯片供電欠壓保護等必須的功能已集成在其中，功率輸出的MOS管和恒流控制都集成在一個芯片上了，應(yīng)用電路十分簡潔，周邊零件一般可控制在15個以下，也就是為終端客戶有效的控制材料成本和生產(chǎn)成本。