新聞中心

EEPW首頁 > 光電顯示 > 設(shè)計應(yīng)用 > 幫你認識LED中的親兄弟 隔離與非隔離

幫你認識LED中的親兄弟 隔離與非隔離

作者: 時間:2016-12-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

LED如今在電源市場上占據(jù)著一大塊的位置,其亮度高、低功耗、壽命長、啟動快,功率小、無頻閃、不容易產(chǎn)生視 覺疲勞等優(yōu)點使之成為受消費者好評的重要因素。在電源行業(yè),LED的隔離非隔離恐怕是最常聽到的兩個名詞,那么它們到底是什么?兩者的區(qū)別又是什么?小 編將借助本文來幫你認識這兩者。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/325571.htm

主要從以下幾個方面:

安全性

隔離電源是 使用變壓器將220V電壓通過變壓器將電壓降到較低的電壓,然后再整流成直流電輸出供電使用。因為變壓器的主線圈承受220V電壓,次級線圈只承受輸出的 低交流電壓,并且主次線圈之間并不直接連接,所以稱為隔離電源。變壓器的轉(zhuǎn)換過程是:電-磁-電,沒有和大地連接,所以不會發(fā)生觸電危險。

而 非隔離電源是用220V直接輸入到電子電路,在通過電子元件降壓輸出,輸入輸出是通過電子元件直接連接的,所以稱非隔離電源;兩者從表面上看就是有無變壓 器的區(qū)別。LED非隔離設(shè)計僅限于雙絕緣產(chǎn)品,例如燈泡的替代產(chǎn)品,其中LED和整個產(chǎn)品都集成并密封在非導(dǎo)電塑料中,因此,最終用戶并沒有任何觸電的危 險。二級產(chǎn)品都是隔離型的,價格相對比較昂貴。非隔離電路是輸入電源通過升降壓之后直接加在了LED負載上,有觸電危險存在。

所以要通過安 規(guī)認證,比如3C、UL、CE等,非隔離就麻煩,一般生產(chǎn)廠家沒有絕對的設(shè)計技術(shù)實力,一般不好通過。因為絕緣及爬電距離不夠,只能從燈具物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 了。燈管是可以接受的,也有全塑的,比如,通常LED和鋁散熱器之間的絕緣也就靠鋁基板的印製板的薄膜絕緣。雖然這個絕緣層可以耐 2000V高壓,但有時螺絲孔的毛刺會產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象,使得難以通過CE認證。

但作為完整的LED照明燈具產(chǎn)品,產(chǎn)品表面使用者能接觸到的部分一定要經(jīng)過隔離,不能讓人觸電。而從產(chǎn)品整個系統(tǒng)而言,隔離是不可避免的,區(qū)別只是設(shè)置隔離的位置不同。作為一個讓最終用戶能安全使用的產(chǎn)品,一定會考慮絕緣與隔離的可靠性。

注意:需要提醒的是,有些廠家為了節(jié)省成本,采用在主線圈上直接抽頭提取低電壓的辦法,這種辦法看似有變壓器,實際沒有次級線圈,不能算是隔離電源!

電性能

再從性能上說,隔離電源的優(yōu)點是:不會對人體造成威脅,寬電壓表現(xiàn)很好,非隔離的現(xiàn)在也很成熟,電壓范圍略比隔離的差些,電壓范圍在110V- 300V之間;而隔離電源能做到60-300V。高低電流很均勻。隔離型驅(qū)動安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動效率較高,應(yīng)按實際使用的要求來選隔離型還是非隔離型驅(qū)動。

從恒流精度上:隔離型可以做到±5%以內(nèi),而非隔離型則很難做到。

非隔離電路對于浪涌十分敏感,抑制能力差。雷擊浪涌,這種電壓是瞬間高壓,高達幾千伏,時間很短,能量極強,這個電壓進入電源,對于非隔離BUCK 電路,會瞬間傳達到輸出,擊壞恒流檢測環(huán),或是進一步擊壞芯片,造成300v直通,而燒掉整條燈管。事實上就是指非隔離電源,在批量出貨時,返修率高于隔離LED驅(qū)動電源,大都是因為炸壞。而隔離電源炸壞的機率要小不少,非隔離的一般在2%至3%左右。

很多電網(wǎng)電壓不穩(wěn),隔離也會,現(xiàn)象也是芯片、MOS管、恒流環(huán)路全燒壞,但隔離相對少得多。

注意:所以非隔離防浪涌的壓敏電阻必不可少,沒有壓敏能質(zhì)保的都是浮云。成本與效率

電子產(chǎn)品的成本不光是設(shè)計生產(chǎn)成本,批量大的產(chǎn)品也包括維修成本。就LED電源電路結(jié)構(gòu)而言,目前的隔離型方案多是AC/DC的反激式 (Flyback)電路方案,因此相對電路較復(fù)雜、成本較高。非隔離型基本是采用DC/DC的升壓(Boost)或降壓(Buck)電路,則相對電路較簡單,因而成本也相對較低。

非隔離由于少了變壓的能損耗,效率一般能達到90%以上,而且有更高的功率因素。而隔離一般能效在88%,視功率而定,所以隔離電源發(fā)熱也比較大。

非隔離電源在效率和成本上比隔離電源較有優(yōu)勢。隔離電源效率不易做高,處理不好的話熱量很大,成本也高,尤其是做那種內(nèi)置燈管的LED日光燈。但非隔離電源,因為對雷擊浪涌電壓抑制能力較差,大批量出貨時,就會遇到很多損壞。

相比隔離電源,非隔離電源主要是減少了變壓器,以最少的用料來設(shè)計架構(gòu),做到相同的產(chǎn)品功能,所以非隔離成本有較大的優(yōu)勢。這估計就是非隔離電源在中國很吃香的原因了。

注意:在低壓供電的LED燈具中,以效率和成本優(yōu)先的原則,其實非隔離型方案是最佳的選擇。

使用場合

用隔離的絕緣變壓器還是用隔離的防護燈罩外殼,通常需要從多方面去分析,例如成本與製造工藝、效率和體積、絕緣可靠性和安全規(guī)范的要求等。這兩種類型的設(shè)計都將會繼續(xù)使用,因為每個設(shè)計分別滿足了不同的市場需求。

從 負載范圍說,一般來講隔離電源的輸出帶載范圍為30-42V,非隔離帶載范圍可以為30-84V。眾多LED廠家在選擇電源的時候為了整體的適應(yīng)性都要求 電源能夠適應(yīng)全電壓90-265V輸入,帶載范圍也要求高達84V,這樣的選擇是存在一定風險和隱患的。90V輸入的時候電源可能喪失恒流功能,THD這 些。 非隔離適合做高壓小電流,做大電流成本并不比隔離的便宜。

非隔離電源適合的場合:首先是室內(nèi)的燈具,這種室內(nèi)用電環(huán)境較好,浪涌影響 小,草帽和貼片LED,使用的場合是高壓小電流低壓大電流用非隔離沒有意義,因為低壓大電流非隔離的效率并不比隔離的高,成本也低不到多少去,不太適合集 中式照明,何謂集中照明,即在同一條AC線上點上幾百只燈具,這時因為一條線上燈具太多,此條線上電壓環(huán)境較臟,所以擊壞燈具的機率變大,故非隔離電源做 的LED燈具。

從產(chǎn)品整個系統(tǒng)而言,隔離是不可避免的,區(qū)別只是設(shè)置隔離的位置不同。有些設(shè)計者採用隔離的變壓器設(shè)計,因此他們可以簡化散熱和燈罩的設(shè)計。如果用非隔離的驅(qū)動設(shè)計,在燈殼等結(jié)構(gòu)上就必須考慮可靠的絕緣要求。

注意:作為電源驅(qū)動,隔離與非隔離的方案一直都同時存在。

緣于上述幾點,這兩種架構(gòu)的電源各有優(yōu)勢,非隔離電源側(cè)重于較高的功率因數(shù)及效率,減少了能源的損耗;而隔離電源重視生命的安全和日光燈整體的使用安全性,在功率因數(shù)及效率方面略遜于非隔離電源,不同場合和不同使用環(huán)境,不同的電源類型沒有硬性規(guī)定。



關(guān)鍵詞: LED隔離非隔

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉