工程師詳解LED日光燈電源常出現(xiàn)的幾大類問題

當前，LED日光燈市場非常活躍，生產(chǎn)廠家主要分成三類：一類是原來做LED芯片的工廠，順勢向下游滲透，對電路知識和LED日光燈電源的了解不多;二類是原來做普通照明的工廠，進入一個新的領域，對電路知識了解一些;三類是完全新進入的工廠，他們以前做其他產(chǎn)品或新創(chuàng)業(yè)，對LED電源有的了解，有的不了解。LED日光燈電源是LED日光燈中最重要的部件，選擇不當，LED日光燈不能發(fā)揮出性能，甚至不能正常使用。

為什么一定要恒流？

LED半導體的特性決定其受環(huán)境影響較大。譬如溫度變化升高，LED的電流增加，電壓的增加，LED的電流也會增加。長期超過額定電流工作，會大大縮短LED的使用壽命。而LED恒流就是在溫度和電壓等環(huán)境因素變化時，確保其工作電流不變。

LED日光燈電源與燈板的匹配：

一些客戶先設計燈板，再找電源，發(fā)現(xiàn)很難有合適的電源，要么電流太大，電壓太小(如I>350mA，V40V)；要么電流太小，電壓太高 (如I40mA，V>180V)，造成的結果是發(fā)熱嚴重，效率低，或者輸入電壓范圍不夠。其實，選擇一個最優(yōu)良的串并接方式，加在每個 LED上的電壓電流是一樣的，而電源的效果卻能發(fā)揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通，量身定做。

LED的工作電流：

一般LED的額定工作電流20毫安，有的工廠一開始就用到盡，設計20毫安，實際上此電流下工作發(fā)熱很嚴重，經(jīng)多次對比試驗，設計成17毫安是比較理想的。N路并聯(lián)的總電流=17*N；

LED的工作電壓：

一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V，經(jīng)測試，大部分工作在3.125V，所以按3.125V計算式比較合理的。M個燈珠串聯(lián)的總電壓=3.125*M

LED燈板的串并聯(lián)與寬電壓：

要使LED日光燈工作在輸入電壓范圍比較寬的范圍AC85-265V，則燈板的LED串并聯(lián)方式很重要。由于目前的電源一般為非隔離的降壓式電源，在要求寬電壓時，輸出電壓不要超過72V，輸入電壓范圍是可以到達85-265V的。也就是說，串聯(lián)數(shù)不超過23串。并聯(lián)數(shù)不要太多，否則工作電流太大，發(fā)熱嚴重，推薦為6并/8并/12并。總電流不超過240毫安為好。還有一種寬電壓方案，就是先用L6561/7527把電壓抬高到400V，然后再降壓，相當于兩個開關電源，成本貴一倍，此方案性價比不高，沒有市場。LED的串并聯(lián)與PFC功率因素及寬電壓的關系：

目前市場上的電源PFC有三種情況：一種是不帶PFC專用電路的，其PFC一般在0.65左右；一種是帶被動式PFC電路的，燈板匹備得好，PFC一般在0.92左右；還用一種是用有源主動式7527/6561電路做的，PFC可以達到0.99，但這個方案的成本比第二種方案貴一倍。所以第二種方案的較多。對于被動式PFC電路：也叫做填谷式PFC電路，其工作電壓范圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是180V，其峰值是 180*1.414=254V，峰值電壓的一半是127V，再減去降壓式的壓差30V，其最大輸出是90V，所以LED燈珠串聯(lián)數(shù)最多28串。因此，要想得到比較大的功率因素，燈珠的串聯(lián)數(shù)不能太多，否則，就達不到低電壓的要求。

恒流精度：

市場上有的電源的恒流精度太差，市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案，誤差達到±8%或±10%， 恒流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的誤差，6路并聯(lián)，每路的誤差約±0.5%，如果是12路并聯(lián)，每路的誤差約±0.25%，該精度足夠了。精度太高，成本會大大增加。而且對LED來講，17毫安和17.5毫安影響不大。

隔離/非隔離：

一般隔離電源如做成15W，放在LED燈管內，其變壓器體積很大，很難放進去。尤其對T6/T8燈管，幾乎不可能的，所以隔離的一般只能做到15W，超過15W的很少，并且價格很貴。所以，隔離的性價比不高，一般是非隔離的占主流較多，體積可以做得更小，最小可以做到高8毫米，實際上，非隔離的安全措施做好了，是不存在問題的。

電源效率：

輸出功率(輸出LED的電壓*輸出電流)/輸入功率。這個參數(shù)尤為重要，如果效率低就意味著輸入功率有很大一部分轉化為熱量散發(fā)出來；如果是裝在燈管內就會產(chǎn)生一個很高的溫度，再加上我們LED的一個光效比所散發(fā)熱量，就會疊加產(chǎn)生更高的溫度。而我們的電源內部所有電子零件的壽命都會隨溫度的上升而縮短。所以說效率是決定電源壽命最根本的因數(shù)，效率不能太低，否則消耗在電源上的熱量太大。一般在80%以上就可以了，不過，效率與燈板的匹配接法有關。

尺寸：

高度是限制的主要因素，一般用