基本介紹
- 中文名：LED日光燈電源
- 外文名：LED fluorescent tube power
- 適用：筒燈,天花燈,日光燈
- 品牌：萊電
定義,特點,具體要求,工作電流,工作電壓,恆流精度,電源效率,方案,名詞解釋,電源的分類,電源配置方案,
定義
LED日光燈電源是LED驅動的一種，它是LED日光燈中最重要的部件，選擇不當，LED日光燈不能發揮出性能，甚至不能正常使用。
特點
恆流：LED半導體的特性決定其受環境影響較大。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恆流就是在溫度和電壓等環境因素變化時，確保其工作電流不變。
具體要求
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，發現很難有合適的電源，要么電流太大，電壓太小（如I>350mA,V<40V）;要么電流太小，電壓太高（如I180V），造成的結果是發熱嚴重，效率低，或者輸入電壓範圍不夠。其實，選擇一個最優良的串並接方式，加在每個LED上的電壓電流是一樣的，而電源的效果卻能發揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通，量身定做。
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熱很嚴重，經多次對比試驗，設計成17毫安是比較理想的。N路並聯的總電流=17 * N;
工作電壓
一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V，經測試，大部分工作在3.125V，所以按3.125V計算式比較合理的。M個燈珠串聯的總電壓=3.125* M
恆流精度
市場上有的電源的恆流精度太差，象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恆流的方案，誤差達到±8%或±10%，恆流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的誤差，6路並聯，每路的誤差約±0.5%，如果是12路並聯，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
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出來 ;如果是裝在燈管內就會產生一個很高的溫度,再加上我們LED的一個光效比所散發熱量,就會疊加產生更高的溫度.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，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。
方案
LED燈板的串並聯與寬電壓：要使LED日光燈工作在輸入電壓範圍比較寬的範圍AC85-265V，則燈板的LED串並聯方式很重要。由於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，輸入電壓範圍是可以到達85-265V的。也就是說，串聯數不超過23串。並聯數不要太多，否則工作電流太大，發熱嚴重，推薦為6並/8並/12並。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，然後再降壓，相當於兩個開關電源，成本貴一倍，此方案性價比不高，沒有市場。
名詞解釋
功率因數
功率因數就是電壓與電流相位差的餘弦值。因為電流與電壓都是波性圖，一個是正弦圖，一個是餘弦圖；由於2個波形圖相差1/4個周期（即：90度），於是形成了PF值，為了提高PF值，需要在電源上增加一個校正電路，所以PF值高的電源成本相對來說也更高。沒有PF校正電路的PF值一般在0.6左右，有PF電路的基本都可以達到0.9左右，甚至更高。
PF值低的時候會對整個供電系統的電網產生污染，當PF值低時，用電設備對電網發電利用率就變低了，所以國家對一些功率大的用電設備有PF值要求，一般來說50W以下的就沒有明確的要求。國家的要求是PF值大於0.6。
轉換效率
通俗的講就是 輸出功率與輸入功率 的比值，比如：有10W的電功率被一支燈管消耗掉了，但是只有8W的電功率被用來發光（也稱：有用功），還有2W的電功率則在電源器件上發熱損耗掉了（也稱：無用功），那么這支燈管的電源轉換效率就為：80%。 PF值越高，對國家電網越好；轉換效率越高對個人越好，因為有更多的電被利用到了。
電源的分類
LED日光燈的電源分為內置式和外置式兩種。所謂內置式就是指電源可以放在燈管內部。這種內置式的最大優點就是可以做成直接替換現有的螢光燈管，而無需作任何電路改動。所以內置式的形狀都是做成長條形，以便塞進半圓形的燈管中去。
1.非隔離式恆流電源：非隔離是指在負載端和輸入端有直接連線，因此觸摸負載就有觸電的危險。非隔離恆流源的優點是電路設計簡單、製造成本不高。缺點就是會把交流電源的高壓引入到負載端，從而引起觸電的危險。
2.隔離式恆流電源：隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離。但都能把輸入和輸出隔離起來。隔離恆流源的優點是電路設計複雜、可以避免觸電的危險。缺點就是電源的效率會有所降低、製造成本高、體積也比較大，放進T10燈管還可以，但是放進T8的燈管就比較緊張。
3.集中式外置電源：為了得到最高的性能最好採用集中式外置電源。因為目前推廣LED日光燈的主要場所是政府機關、辦公室、商場、學校、地下停車庫、捷運等場所，往往一間房間採用不止一個日光燈，可能在10個以上。這時候就應該採用集中式的外置電源。所謂集中式是指採用一個大功率的AC/DC開關電源，統一供電，而每個日光燈則採用單獨的DC/DC恆流模組。這樣可以得到最高的效率和最大的功率因素。集中式供電的優點是顯而易見的。而且，它還是一種隔離式電源，這種結構也很容易實現各種調光方案。
電源配置方案
有三種LED日光燈驅動電源廠家會導致產品質量出現系統性缺陷：
第一類是開發做LED晶片或LED燈的工廠，順勢向下游滲透，對LED電源電路知識和LED日光燈電源知識的了解並不多；
第二類是原來做是做普通照明的工廠，對LED電源電路知識了解不充分；
第三類是轉行新開的工廠，對LED電源有的了解有限。下面我把實踐中以及學習（包括網路）中發現的一些常見問題總結出來，歡迎各位同仁指正。
LED日光燈電源為什麼一定要恆流的呢？
LED的半導體特性決定其受環境影響較大，比如溫度，LED屬於電流敏感元件，LED的電流增加會直接導致發熱增加，長時間超過額定電流工作，會使LED晶片長時間處於高溫狀態，會大大縮短LED的使用壽命。而LED恆流電源可以保證當電壓等因素變化時其工作電流不變，從而保護LED晶片不受到高溫的損傷，正所謂——電源如解意，容易莫摧殘。
要怎樣才可以與燈板匹配？
一些客戶先設計燈板，再找電源，發現很難有合適的電源，要么電流太大，電壓太小（如I>350mA,V<40V）；要么電流太小，電壓太高（如I180V），造成的結果是發熱嚴重，效率低，或者輸入電壓範圍不夠。選擇一個合適的串並接方式，加在每個LED燈珠上的電壓與電流都是一樣的，而電源的效果卻能發揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通，量身定做。
工作電流是多少才是最合適呢？
一般LED燈珠的額定工作電流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熱很嚴重，經多次對比試驗，設計成17～19毫安是比較理想的，推薦設計為18毫安，這樣可以保證產品的壽命比同類產品高出不少，雖然成本會增加小几個百分點。
工作電壓是多少呢？
一般LED燈珠的推薦工作電壓是3.0-3.5V，經測試，大部分工作在3.125V，所以按3.125V計算式比較合理的。M個燈珠串聯的總電壓=3.125×M
LED燈板的串並聯與寬電壓要多寬呢？
通常LED日光燈需要適應輸入電壓比較寬的範圍如AC85～265V，因此燈板的LED燈珠的串並聯方式很重要。由於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，輸入電壓範圍是可以到達85～265V的。也就是說，串聯數不超過23串。並聯數不要太多，否則工作電流太大，發熱嚴重，推薦為6並/8並/12並。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，然後再降壓，相當於兩個開關電源，成本貴一倍，此方案性價比不高，沒有市場。
LED的串並聯與PFC功率因素及寬電壓
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；第三種方案的成本比第二種方案貴一倍，所以選擇第二種方案的LED日光燈廠家較多。對於被動式PFC電路：也叫做填谷式PFC電路，其工作電壓範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燈珠串聯數最多28串。因此，要想得到比較大的功率因素，燈珠的串聯數不能太多，否則，就達不到低電壓的要求。
LED日光燈電源恆流精度多少才最合適？
恆流誤差一般要求在±3%。市場上有的電源的恆流精度太差，象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恆流的方案，誤差達到±8%或±10%，恆流誤差太大。按3%的誤差，6路並聯，每路的誤差約±0.5%，如果是12路並聯，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燈珠來講，17毫安和17.5毫安的區別不算太大。
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，並且價格很貴。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。
LED日光燈電源效率
LED日光燈電源尺寸
高度是限制的主要因素，一般用於T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。長度可以偏長，更易於散熱。
延長LED日光燈電源壽命的思路
第一，選擇更長壽命的電源；第二，改用外置式電源；第三，選用即插即換式內置電源。摘自《LED日光燈的普及之路有多長》
