LED日光燈驅(qū)動(dòng)電源自制詳解
本文在此說(shuō)一下這種電源的研發(fā)和制作的大致方法和原則。
關(guān)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(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。可能都是隨風(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)橥庵玫碾娫矗螤罨緵]有要求,想做多大做多大,想做成什么形狀也沒關(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。
1/放燈板底下的。
2/放兩端的
關(guān)于此種電源的要求和電路結(jié)構(gòu)的問(wèn)題—
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,如果開關(guān)管失控通咱,LED會(huì)玩完。現(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,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,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。
還有一個(gè)問(wèn)題,就是,24串12并的做法,會(huì)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(fù)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(shí)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(shí)他都沒有自己仔細(xì)的放在燈管里試過(guò),象這種不熱爆了才怪。
所以說(shuō),現(xiàn)在搞什么低壓大電流做LED日光燈電源,實(shí)是舍本求末的做法。倍受鼓勵(lì),接著談。
兩種恒流控制方式
下面要說(shuō)的是,兩種恒流控制模式的開關(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)沒有并電解來(lái)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(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)該可以叫做開關(guān)電源式的。這種控制方式和開關(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)在就是不太好找到很準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào),常用的有三極管,這個(gè)做基準(zhǔn)溫漂大,還有就是可以拿二極管約1V的導(dǎo)通值做基準(zhǔn),這樣的也可以,可都不高,最好的是用運(yùn)放加TL431當(dāng)基準(zhǔn),但電路復(fù)雜。但這樣做的恒流電源,恒流精確度還是好控制的多。而這種模式控制的恒流,其輸出一定得加電解濾波,所以輸出電源是平滑直流,不是脈動(dòng)的,脈 動(dòng)的話就沒法取樣了。所以要判定是哪種只要看其輸出是否有電解就行了。
兩種恒流控制模式?jīng)Q定了使用兩類不同的器件,一是從而決定了兩種電路器件使用不同,性能的不同,成本亦不同。
以9910系列為代表的恒流型控制IC做的LED電源,實(shí)際是限流,控制較簡(jiǎn)單,嚴(yán)格的說(shuō)起來(lái),其不屬于開關(guān)電源控制的主流模式,開關(guān)電源控制的主流模式是一定要有基準(zhǔn)和運(yùn)放的。但這種IC出來(lái)就只能用于LED,很難用于其它的東西,只是因?yàn)長(zhǎng)ED對(duì)紋波要求極低。但因?yàn)槭侵挥糜贚ED,所以現(xiàn)在價(jià)格較高。基本就是使用9910加MOS管制作,輸出無(wú)電解,一般我看很多人就是用工字電感做功率轉(zhuǎn)換電感的。這種電源,一般廠家的芯片資料上有出圖,基本都是降壓式。我也不多說(shuō)了,精于此道的人比我多的多。
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(dòng)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(cuò)。因?yàn)槠胀ǖ拈_關(guān)電源芯片不但價(jià)格好,而且都是經(jīng)過(guò)大量使用的經(jīng)典產(chǎn)品。象這種IC其實(shí)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?yàn)殡姼械某杀倦m然很低,但我覺得其
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