三種常用的LED驅(qū)動電源電路圖詳解
LED電源有很多種類,各類電源的質(zhì)量、價格差異非常大,這也是影響產(chǎn)品質(zhì)量及價格的重要因素之一。LED驅(qū)動電源通??梢苑譃槿箢?,一是開關(guān)恒流源,二是線性IC電源,三是阻容降壓電源。
1、開關(guān)恒流源
采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?,并進行整流濾波,以便輸出穩(wěn)定的低壓直流電。開關(guān)恒流源又分隔離式電源和非隔離式電源,隔離是指輸出高低電壓隔離,安全性非常高,所以對外殼絕緣性要求不高。非隔離安全性稍差,但成本也相對低,傳統(tǒng)節(jié)能燈就是采用非隔離電源,采用絕緣塑料外殼防護。開關(guān)電源的安全性相對較高(一般是輸出低壓),性能穩(wěn)定,缺點是電路復雜、價格較高。開關(guān)電源技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,是目前LED照明的主流電源。
圖2:開關(guān)恒流隔離電源原理圖
圖3:開關(guān)恒流源電源
圖4:開關(guān)恒流非隔離電源原理圖。
2、線性IC電源
采用一個IC或多個IC來分配電壓,電子元器件種類少,功率因數(shù)、電源效率非常高,不需要電解電容,壽命長,成本低。缺點是輸出高壓非隔離,有頻閃,要求外殼做好防觸電隔離保護。市面上宣稱無(去)電解電容,超長壽命的,均是采用線性IC電源。IC驅(qū)電源具有高可靠性,高效率低成本優(yōu)勢,是未來理想的LED驅(qū)動電源。
圖5:線性IC電源
圖6:線性IC電源原理圖
3、阻容降壓電源
采用一個電容通過其充放電來提供驅(qū)動電流,電路簡單,成本低,但性能差,穩(wěn)定性差,在電網(wǎng)電壓波動時及容易燒壞LED,同時輸出高壓非隔離,要求絕緣防護外殼。功率因數(shù)低,壽命短,一般只適于經(jīng)濟型小功率產(chǎn)品(5W以內(nèi))。功率高的產(chǎn)品,輸出電流大,電容不能提供大電流,否則容易燒壞,另外國家對高功率燈具的功率因數(shù)有要求,即7W以上的功率因數(shù)要求大于0.7,但是阻容降壓電源遠遠達不到(一般在0.2-0.3之間),所以高功率產(chǎn)品不宜采用阻容降壓電源。市場上,要求不高的低端型的產(chǎn)品,幾乎全部是采用阻容降壓電源,另外,一些高功率的便宜的低端產(chǎn)品,也是采用阻容降壓電源。
圖7:阻容降壓電源
圖8:阻容降壓電源原理圖
4、電源成本性能比較
以3W小球泡和16W日光燈管為例,各種電源成本比較:
電源 |
過認證的開關(guān)隔離電源 |
非隔離關(guān)開電源 |
線性IC電源 |
阻容降壓電源 |
3W球泡 |
6元 |
3元 |
1元 |
0.35元 |
16W日光燈管 |
26元 |
8元 |
4元 |
2.5元 |
可見,不同類別的電源,其成本差異是非常大的,其中過認證的開關(guān)隔離源最貴,阻容降壓電源最便宜。
各類電源性能之比較:
電源種類 |
優(yōu)點 |
缺點 |
主要應用市場 |
開關(guān)恒流隔離電源 |
安全性高、性能穩(wěn)定、效率高,可通過各種認證。 |
工藝復雜,成本較高。 |
出口或工程類高端市 |
開關(guān)恒流非隔電源 |
工藝技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、效率中上。 |
成本高。 |
工程或通用類中高端市場 |
線性IC電源 |
性能穩(wěn)定、效率高、壽命長,性價比高。 |
輸出高壓、有頻閃。 |
通用市場 |
阻容降壓電源 |
電路簡單、成本低。 |
性能差、效率低、壽命短、安全性差。 |
民用低端市場 |
安全性 |
開關(guān)恒流隔離電源>開關(guān)恒流非隔離電源>線性IC電源>阻容降壓電源 |
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性能參數(shù) |
線性IC電源>開關(guān)隔離恒流電源>開關(guān)恒流非隔離電源>阻容降壓電源 |
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成本 |
開關(guān)恒流隔離電源>開關(guān)恒源非隔離電源>線性IC電源>阻容降壓電源 |
在中高端市場,開關(guān)恒流非隔離電源仍是市場的主流電源,廠家一般會在結(jié)構(gòu)設計上進行防高壓隔離。而在低端市場,大部份廠家是采用阻容降壓電源,也有部分廠家采用線性IC電源(要求廠家有一定的設計能力)。
采用不同的電源,產(chǎn)品的性能及價格是不一樣的,我們應該根據(jù)不同的市場選用不同的產(chǎn)品。