常见高压线性恒流方案优缺点对比
2015-07-24 10:40:21 来源:华强LED网 点击:1398
【哔哥哔特导读】随着LED大规模进入商业和家庭照明,客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格不断降低,另一方面对于LED灯具寿命也提出了更多要求。由于电源都类同传统开关电源原理,电路复杂,电子元件较多,生产工艺复杂,生产成本较高,故障机率较高。
随着LED大规模进入商业和家庭照明,客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格不断降低,另一方面对于LED灯具寿命也提出了更多要求。由于电源都类同传统开关电源原理,电路复杂,电子元件较多,生产工艺复杂,生产成本较高,故障机率较高。为了降低成本,业内多家方案公司推出高压线性恒流IC方案,此方案无需高频变压器,部分方案无需电解电容,简化了灯具的工艺流程,也达到了直接用市电驱动LED的要目的,成本也得以大大的降低。共同优缺点如下:
优点1:无高频变压器,无EMC,低谐波;
优点2:制作成本低,方案简单,体积小;
优点3:电流负温度补偿特性,有效的保护LED发光二极管芯片;
优点4:恒流二极管ESD>8000V,所有方案可以吸收1000V雷击浪涌(90度相位)。
缺点1:不能兼顾效率和功率因素双高,只能二选一。
缺点2:电源输出是高压,产品电隔离必须得做好。
缺点3:同一款方案,不能做全电压恒流。
常见线性恒流方案如下:
一、恒流晶体管+外置MOSFET(如图一、图二)以上方案主要是靠一颗低压的带PWM调节的恒流晶体管,通过外挂MOS来承受高压多串后线路中产生的压差,当市电电压过高时候,MOS很烫也是很正常,并且当市电升高时候电流会在一定程度会增大,电源效率高达85-90%以上,但无功率因素校正。
二、恒流管+内置MOSFET+温度补偿电路(如图三、如图四)以上方案主要是第一种方式的升级版,优劣势如下:
1、MOS内置,并且加上温度补偿电路,外部线路更简单。
2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差,当市电电压突然过高时候,电流会在一定程度会增大,IC温度达到一定程度,电流调节就会启动。
3、因IC制程关系,目前正向工作电压一般是7-200V,所以有些厂家的管子当市电低于灯珠VF总电压时候会有闪烁。大部分IC耐压在90V-120V,所以在工作电压波动大或者长期电压偏高地区有一定风险性。
4、单颗IC一般在50MA以下,需要更大功率用2颗或更多颗并联。但并联的2颗因为内阻不一样,会存在功率偏向现象,某一颗会损坏快一些。
5、电源效率高达85-90%以上,但无功率因素校正。
三、智能控制IC+外置MOSFET(如图五、图六)以上方案除了电路简单外,与上面两种方案有所不同之处。
1、MOS外挂,可以根据不同功率选择不同MOS,单颗IC功率可以做更大;
2、智能IC控制,有过温自动保护、过温自动调节功能;
3、此IC最大特点是过压调节功能,可以根据自己需要设定起调点,当市电高于这个电压时候马上调节输出电流,这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件;
4、恒流精度高,随市电升高或降低功率波动比较小;
5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作,所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候,也不会闪烁;
6、电源效率高达90%以上,但无功率因素校正。
四、多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路(如图七、图八)
以上方案采用MOSFET内置方式,市面上目前最多的采用3-4通道恒流,具备一般线性恒流方案的基本功能。优劣如下:
1、此款方案最大优点在于有功率因素校正,功率因素高达90%以上,但电源效率一般在80%-86%;
2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差,当市电电压突然过高时候,电流会在一定程度会增大,IC温度达到一定程度,电流调节就会启动。
3、因为IC分3段或者4段控制,每段的亮度有差距,在产品布板排列就相对要复杂些;
五、HF3028分段线性恒流IC多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路+过压调节(如图)以上方案采用MOSFET内置方式,是采用4通道恒流,具备一般线性恒流方案的基本功能。优劣如下:
1、此款方案有高功率因素校正,功率因素高达90%以上,效率在86%;
2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差,当市电电压突然过高时候,电流会在一定程度会增大,IC温度达到一定程度,电流调节就会启动。
3、此IC最大特点是过压调节功能,可以根据自己需要设定起调点,当市电高于这个电压时候马上调节输出电流,这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件;
4、恒流精度高,随市电升高或降低功率波动比较小;
5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作,所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候,也不会闪烁;因为IC分4段控制,每段的电流大小有所不同,亮度有差距,在产品布板排列就相对要复杂些;
小结:LED室内照明平价灯具是海量市场的产品,它处在LED照明灯具市场金字塔的底部,是大众化照明必需的产品,因此LED灯具产品性价比是市场跑量的关键。室内LED照明平价灯具要具有优秀的性价比,LED灯珠成本和驱动电源成本下降是决定因素。但选择好的方案是决定平价产品的寿命关键因素,市场上同类方案大同小异,价格也参差不齐,你想定位哪个价格市场可以选择不同的产品。低价格高性能是大多厂家和客户的理想追求。然而两全齐美事情可以实现吗?主要运用得好,我想终将可以实现。
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