2012年将是LED全面、大规模进入家庭的一年。美国家庭中主要是采用E26型的白炽灯。但在中国的城市家庭中则很少有人还用白炽灯,而大多数采用弯曲荧光灯管的吸顶灯。如何生产价格低廉、性能良好的LED吸顶灯将是对于LED从业者的一个极大的挑战。为了做好这一替代工作,我们首先要对普通吸顶灯有充分的了解,才能做到知己知彼百战百胜。
2.采用高压直接降压的开关式恒流源
由交流直接整流得到的电压是264V,这时候可以采用直接降压的高压Buck电路来恒流。
a)PAM99700
图5为采用美国PAM公司的PAM99700的高压Buck的电路图。
图6. 采用美国PAM公司的PAM99700的高压Buck的电路图。
这个电路的特点是效率高达90%,功率因数也大于0.9以上。外部电路也很简单。可以驱动多达40个1W的LED。一个采用PAM99700的LED吸顶灯照片如图7所示。
它是采用24串7并的3014型LED,总功率16.8W。右下角的蓝色印制板是红外遥控接收器。
图7. 采用PAM99700作为恒流驱动源的LED吸顶灯
它的实测结果如下(图8):
图8. 效率、功率因素和LED电流和输入电压的关系
b)HV9861A
最近美国Supertex公司推出了新款高压降压芯片HV9861A以取代HV9910B.它采用了均值取样从而提高了恒流精度至+/-3%。它的电路图如图9所示。
图9. HV9861A直接降压式电路图
这个电路可以驱动21个1W的LED。其主要指标如下:
输入电压 |
输出 电压 |
输出电流 |
效率 |
功率因数 |
输出开路保护 |
输出短路保护 |
90-265VAC |
20-60V |
350mA+/-4% |
91-92% |
0.5-0.56 |
有 |
有 |
其输出LED电流以及效率随输入电压的变化如图10所示。
图10. 输出电流和效率随输入电压的变化
因为电路中没有采用无源功率因数校正,所以功率因数比较低。这个电路也没有采用为减小EMI所需的滤波器,如果加上这两项以后都会降低其效率。
所有这些非隔离式电源因为在LED负载上会触摸到市电,所以有严格的安规检验,尽管采用良好的绝缘可以满足安规的要求,但是欧盟IEC 61347-2-13 (5/2006)标准规定在LED负载端电压不可超过25VAC或35VDC。所以采用非隔离电源是无法出口欧盟的。
隔离式电源
最近美国TI公司推出了一种隔离式恒流源芯片TPS92070,它的电路图如图11所示。
图11. TPS92070实际应用电路图
输入:90-264VAC
输出:25V,350mA
效率:>85%
1. 可调光隔离式恒流源
iW3614
其电路图如图12所示。
图12. iW3614应用电路图
输入:100-120VAC或220-240VAC
输出:25V,400mA
效率:>82%
PF:>0.9 非调光模式,调光模式时取决于可控硅。
THD:满足 IEC61000-3-2
调光兼容RC、R、RL
LT3799
今年2月美国凌特公司宣布了一个用于LED恒流驱动的IC(LT3799),它可以驱动4-100W的LED,而且本身带PFC,外置功率MOSFET开关管,反激隔离式而不需要光耦合器,外置元件减到最少,而且还可以用于可控硅调光。
图13 可用于高功率LED 吸顶灯的反激式隔离型恒流电源
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