流畅的情景空间——手绘的魔力_2014年第一届中国照明手绘艺术设计大赛 2014中国照明网线下活动
    如何成为会员 | 在线研讨会 | 博客 | English 
    网上做生意、查找、采购产品,首选
    『 您现在的位置: 中国照明网 >> 资料频道 >> 论文 > LED照明 > 正文
    九州光谷城
    论文搜索:
    平价LED球泡灯的设计思考(第2页)
    来源:新世纪LED网 作者: 浏览:1686人次 发布:2014-02-27
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    LED平价照明灯具是老百姓市场所需求的,将是全球市场的海量产品。LED光源和驱动电源芯片的降价造就了LED平价照明灯具的可行机会。分析论述了5W的平价LED球泡灯的设计方案。

      BP3102设计为恒流输出,芯片仅需要25uA 的启动电流,系统上电后启动电阻对Vcc 的电容进行充电,当Vcc 电压达到芯片开启阈值时,芯片内部控制电路开始工作。系统启动后,Vcc 由辅助绕组进行供电。芯片逐周期检测变压器主级侧的峰值电流,CS 端连接到内部的峰值电流比较器的输入端,与内部500mV 阈值电压进行比较,当CS 外部电压达到内部检测阈值时,功率管关断。主级侧峰值电流的表达式为:

    中国照明网技术论文·LED照明

      

    中国照明网技术论文·LED照明

      CS 比较器的输出还包括一个500nS 前沿消隐时间。

    中国照明网技术论文·LED照明

      LED 输出电流设置计算方法:

    中国照明网技术论文·LED照明

      

    中国照明网技术论文·LED照明

      其中,Np 是变压器主级的匝数,Ns 是变压器次级的匝数,I P_PK 是主级侧的峰值电流。BP3102从新的视角去优化芯片算法设计是创新技术的关键,是一创新的设计新思路,一种主级侧恒流控制的新的原理,从图8中可以发现,芯片控制输出电流峰值,通过辅助绕组反馈,使得退磁时间和芯片开关周期的比例固定,这样就可以使得输出电流与外围的电感量偏差和输出电压的偏差无关,芯片控制Toff时间占整个周期的一半,这样平均电流Iout就是ILs_pk的四分之一,如上算式表示,电流与电感量无关。同时Ip_pk由芯片基准源决定,可以达到1%,匝比也是固定的,匝比精度较高,所以输出电流精度较高。整个电路对变压器电参数不敏感,降低了对变压器的要求,大大降低了变压器的生产成本。

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      图8 BP31XX系列主级侧恒流控制的一种新的原理

    中国照明网技术论文·LED照明

      芯片通过FB 来反馈输出电流的状态, FB 的阈值电压设置在1V,建议FB 检测的上分压电阻和下分压电阻比值设计在4.0 左右。为了提高系统效率,反馈检测网络的上分压电阻可以设计到300KΩ~750KΩ。同时FB 检测的上分压电阻可以进行线电压补偿,补偿系数为:

    中国照明网技术论文·LED照明

      

    中国照明网技术论文·LED照明

      其中,RFBH 是反馈网络的上分压电阻。

    中国照明网技术论文·LED照明

      系统工作在电感电流断续模式,无需环路补偿,最大占空比是42%。建议最大工作频率小于100KHz,最小工作频率大于20kHz。芯片限制了系统的极限最大工作频率和极限最小工作频率,以保证系统稳定性。工作频率的计算式为:

    中国照明网技术论文·LED照明

      

    中国照明网技术论文·LED照明

      其中,Lp 是变压器主级侧电感。

    中国照明网技术论文·LED照明

      BP3102 内置多种保护功能。当Vcc 电压高于16V时,芯片关断外部功率管,芯片自动重启直到外部过压状态解除;Vcc 内部自带19V 钳位电路,以防止异常条件下芯片损坏。芯片内部热保护电路检测结温度,当结温度超过阈值(150℃)时,将关断功率MOSFET,直到结温度下降20 ℃后,MOSFET 才会重新使能。当输出出现LED 短路或LED 开路时,系统将自动进入低功耗模式,同时不断检测负载状态,直到故障解除。当故障解除后,系统自动恢复正常工作。

    中国照明网技术论文·LED照明

      在设计BP3102 的PCB 时,需要遵循以下指南:旁路电容Vcc 的旁路电容器需要紧靠芯片Vcc 引脚。地线电流采样电阻的功率地线尽可能短,而且要和芯片的地线及其它小信号的地线分头接Bulk 电容的地端。要减小功率环路的面积,如变压器主级、功率管及缓冲网络的环路面积,以及次级二极管、变压器次级、输出电容的环路面积,以减小EMI 辐射。NC 引脚必须悬空以保证芯片引脚间距满足爬电距离。增加Drain (内部功率管漏端)引脚的铺铜面积以提高芯片散热。接到FB 脚的分压电阻必须靠近FB引脚,而且节点要远离变压器的动点。

    中国照明网技术论文·LED照明

      这个恒流驱动电源的PCB版图如图9。变压器的制造工艺如图10,变压器制造工艺要求如表2。这些都是做好这个电源的关键。

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      图9 5W平价LED球泡灯的PCB版图

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      图10 5W球泡灯变压器工艺图

    中国照明网技术论文·LED照明

      表2 5W球泡灯变压器工艺要求

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      这个5W平价球泡灯整灯方案设计时已考虑控制成本,因此使用的元器件佷少,表3是它的材料清单(BOM)。

    中国照明网技术论文·LED照明

      BP3102有很方便易用的系统自动设计程序,可以从www.bpsemi.com的网上下载使用(图11)。可以大大减轻设计师在设计新的应用方案时的工作量。

    中国照明网技术论文·LED照明

      BP3102是晶丰明源的产品,类似功能的MT7953是美芯晟的产品。

    中国照明网技术论文·LED照明

      表3 Power BOM

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      4 整灯方案的实现

    中国照明网技术论文·LED照明

      将上述选择的COF的LED光源模块、和由BP3102为主芯片的恒流电源,加上E27灯头、散热器、外壳、灯罩,一个5W的LED平价球泡灯的整灯方案就实现了(图12)。大批量生产时,所有元器件成本总和可控制在RMB10.00元左右,达到设计LED平价球泡灯的目的。图13是二种已小批量生产的5W LED平价球泡灯的实物照片。

    中国照明网技术论文·LED照明

      这个方案的5W LED球泡灯主要参数如下:

    中国照明网技术论文·LED照明

      工作电压:AC 85-240V

    中国照明网技术论文·LED照明

      光效:70-90 lm/W

    中国照明网技术论文·LED照明

      光通量:370-450lm

    中国照明网技术论文·LED照明

      显色性:CRI >75

    中国照明网技术论文·LED照明

      色温:3000-4000-6000K

    中国照明网技术论文·LED照明

      发光角度:150°

    中国照明网技术论文·LED照明

      可代替传统灯瓦数:30-40W

    中国照明网技术论文·LED照明

      目前LED灯珠的光效随着制造技术的进步正在逐月提升,即每W的lm数在不断增长。PV罩子的透光率关系到成品灯的光通量,不良的材料可能会使整灯损失10-20 lm。所以要选用透光率高的材料做灯罩。

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      图11 RF COF + BPS Drive power + Shell

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      图12 二种已小批量生产的5W LED平价球泡灯的实物照片

    中国照明网技术论文·LED照明

      5 小结

    中国照明网技术论文·LED照明

      LED平价照明灯具正是老百姓市场所需求的,将是全球市场的海量产品,它必将走进全世界成万上亿户的家庭。LED照明灯具只有把零售价格降至荧光节能灯的零售价才能迎来海量生产,才能使无论是富人还是穷人都能买得起,才能使全人类分享电子科技创新带来的恩泽。

    中国照明网技术论文·LED照明

      平价LED照明灯具提倡包用三年是理智的,任何电子产品的寿命与产品的成本有关,一个环保而又亮又省电的照明灯具能用三年符合老百姓价值观念。

    中国照明网技术论文·LED照明

      平价LED照明灯具的电源将继续使用铝电解电容器,因为它是又有效又便宜的滤去电源纹波和防止LED闪烁的器件,105度的铝电解电容器的寿命是10000小时,今天使用COF光源的平价LED球泡灯的内腔温度已经下降,电解电容器的使用环境温度每下降10度,寿命增加一倍。

    中国照明网技术论文·LED照明

      平价LED照明灯具将进入网络销售的全新营销模式,一个价格合理的、符合老百姓消费水平的LED平价照明灯具将迎来新的网购热潮和灯具专卖店的销售热情。

    中国照明网技术论文·LED照明

     

    中国照明网技术论文·LED照明

    编辑:Cedar

    中国照明网技术论文:平价LED球泡灯的设计思考[]
    2 1 2
     关键词Tags
    LED球泡灯 照明灯具 LED光源
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    第十六届中照照明奖
    第十五届照明奖
    第十四届照明奖
    第十三届照明奖
    第十二届照明奖
    最新论文回贴及评论
    哈哈,给大家分享一个下载统计年鉴的好地方,夏泽网 nianjian.xiaze.com,里面的年鉴非常齐全,现在2019年的最新年鉴还可以免…
    中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表 
    可否提供诸玉华的联系方式?
    中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表 
    shiyong
    中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表 
    伟然科技照明
    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
    欢迎各位网友踊跃投稿!
      中国照明网论文频道现向广大业内朋友征集稿件。稿件内容要求具有技术性、可读性。欢迎研究机构、院校、企业进行投稿。
      投稿信箱:edit@lightingchina.com.cn
      投稿时请注明作者姓名、单位、邮编和地址及电话、E-mail;以便通知审核结果,如发稿七日内无通知请来电查询。
      联系电话:0086-020-85530605-5029 林小姐
    照明人|技术专家|设计师 >>
    版权所有:中国照明网 · 中国照明学会官方网站 · 经营许可证[粤B2-20050039]