偶看新闻不锈钢烤漆宣传栏:led节能灯电源设计方案
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/09 11:56:26
必须知道的led节能灯电源设计方案
led节能灯 是LED照明 中一个很重要应用。在节能省电的前提下,led节能灯取代传统路灯的趋势越来越明显。市面上, led节能灯 驱动电源 的设计有很多种。早期的设计受技术的限制，其表现的比较重视低成本的追求；到近期行业生产规范已经形成,高效率及高可靠性才
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led节能灯是LED照明 中一个很重要应用。在节能省电的前提下,led节能灯取代传统路灯的趋势越来越明显。市面上,led节能灯驱动电源的设计有很多种。早期的设计受技术的限制，其表现的比较重视低成本的追求；到近期行业生产规范已经形成,高效率及高可靠性才是最重要的。
本文主要是针对几种不同led节能灯的应用,提出了适合的架构,并对其优缺点进行分析,以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类,找到最合适的方案。
其性能比较，大家可以参考此表格
< 效率高低 材料成本 研发成本 单串led数目 配置灵活度
方案一 1 1 3 2 4
方案二 4 2 2 1 3
方案三 2 3 1 3 2
方案四 3 4 1 1 1
数字越小，代表优势越明显
表格下载地址：
led节能灯驱动电源设计方案 性能表
方案一：直接AC输入,对6串 LED 分别做恒流控制
在本文介绍的几种方案之中,这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制,调节输出电压。相对 于其它传统方案,该方案的开关损耗少。将CS的电压固定在0.25V,对6串LED分别做恒流控制。IC会侦测FB的位置,将电压最低那串LED固定在 0.5V。此时由于各串LED的Vf值的总和不同,产生的压降会落在MOS管上,导致一些损耗。如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED,损耗应该可以 控制在2%以内,少于一般的开关损耗。该方案的优点是效率高、成本低,缺点是AC输入、需要较多的研发成本。该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。
方案二：DC或电池输入,对6串LED分别做恒流控制
它采用多串的升压结构设计,LED驱动 的方式与前一种类似,差别在于由AC输入改为DC或是由电池输入(图2)。低压侧传感的设计只要选择适当的MOS管,LED可以串相当多的颗数。相对于 AC输入的方案,其设计较为简单。但由于多了一次升压的开关,效率相对较低。方案的优点是设计简单、电路成本低,缺点是效率较低。它适合太阳能电池 或通过适配器输入的路灯。
方案三：单串 降压结构
有些厂商仍喜欢用单串的设计,优点是维修容易,而且可以做模块化设计。不同功率的路灯可以使用相同的灯条,只要更换面板 ,插上不同数目的灯条,就可以组合出各种不同功率的路灯。但它的缺点是每一串都需要独立的电源模块,成本较高,而降压的结构会让LED的数目受限于IC的 耐压。在图3所示的例子中,LED最多串到 14颗,如果要设计20W的灯条,就需要使用700mA的LED。为了使效率达到最高,必需针对LED的数目来调节输入电压,也就是适配器的输出电压。以 10颗LED为例,如果要达到最高效率,就必须把输入电压调到约42V左右。
该方案的优点是降压结构效率较高、单串设计、配置较为灵活,缺点是电路成本较高、LED串联数目受限于IC耐压。它适合通过适配器输入的路灯
方案四：
同样的单串设计,升压结构(图4)会较降压结构的效率低,但是LED串联的数目不再受限于IC的耐压,而是由MOS来决定,因而可以串联较多的LED。由 于大多数的太阳能电池的输出电压都不高,因此太阳能 路灯较适合使用升压结构。而选用电流模式的恒流设计,可以让输出电流较不受输入电压变化的影响,在电池满载以及快没电时,都能让路灯维持相同的亮度。
该方案的优点是串联LED数目不受IC耐压限制,缺点是电路成本较高,效率较降压结构稍低。它适合太阳能路灯。
下表对LED路灯四种电源 设计方案的优势进行了比较并排序。
效率高低 材料成本 研发成本 单串led数目 配置灵活度
方案一 1 1 3 2 4
方案二 4 2 2 1 3
方案三 2 3 1 3 2
方案四 3 4 1 1 1
数字越小，代表优势越明显
led节能灯 是LED照明 中一个很重要应用。在节能省电的前提下,led节能灯取代传统路灯的趋势越来越明显。市面上, led节能灯 驱动电源 的设计有很多种。早期的设计受技术的限制，其表现的比较重视低成本的追求；到近期行业生产规范已经形成,高效率及高可靠性才
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本文主要是针对几种不同led节能灯的应用,提出了适合的架构,并对其优缺点进行分析,以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类,找到最合适的方案。
其性能比较，大家可以参考此表格
< 效率高低 材料成本 研发成本 单串led数目 配置灵活度
方案一 1 1 3 2 4
方案二 4 2 2 1 3
方案三 2 3 1 3 2
方案四 3 4 1 1 1
数字越小，代表优势越明显
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led节能灯驱动电源设计方案 性能表方案一：直接AC输入,对6串 LED 分别做恒流控制
在本文介绍的几种方案之中,这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制,调节输出电压。相对 于其它传统方案,该方案的开关损耗少。将CS的电压固定在0.25V,对6串LED分别做恒流控制。IC会侦测FB的位置,将电压最低那串LED固定在 0.5V。此时由于各串LED的Vf值的总和不同,产生的压降会落在MOS管上,导致一些损耗。如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED,损耗应该可以 控制在2%以内,少于一般的开关损耗。该方案的优点是效率高、成本低,缺点是AC输入、需要较多的研发成本。该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。
方案二：DC或电池输入,对6串LED分别做恒流控制
它采用多串的升压结构设计,LED驱动 的方式与前一种类似,差别在于由AC输入改为DC或是由电池输入(图2)。低压侧传感的设计只要选择适当的MOS管,LED可以串相当多的颗数。相对于 AC输入的方案,其设计较为简单。但由于多了一次升压的开关,效率相对较低。方案的优点是设计简单、电路成本低,缺点是效率较低。它适合太阳能电池 或通过适配器输入的路灯。
方案三：单串 降压结构
有些厂商仍喜欢用单串的设计,优点是维修容易,而且可以做模块化设计。不同功率的路灯可以使用相同的灯条,只要更换面板 ,插上不同数目的灯条,就可以组合出各种不同功率的路灯。但它的缺点是每一串都需要独立的电源模块,成本较高,而降压的结构会让LED的数目受限于IC的 耐压。在图3所示的例子中,LED最多串到 14颗,如果要设计20W的灯条,就需要使用700mA的LED。为了使效率达到最高,必需针对LED的数目来调节输入电压,也就是适配器的输出电压。以 10颗LED为例,如果要达到最高效率,就必须把输入电压调到约42V左右。
该方案的优点是降压结构效率较高、单串设计、配置较为灵活,缺点是电路成本较高、LED串联数目受限于IC耐压。它适合通过适配器输入的路灯
方案四：
同样的单串设计,升压结构(图4)会较降压结构的效率低,但是LED串联的数目不再受限于IC的耐压,而是由MOS来决定,因而可以串联较多的LED。由 于大多数的太阳能电池的输出电压都不高,因此太阳能 路灯较适合使用升压结构。而选用电流模式的恒流设计,可以让输出电流较不受输入电压变化的影响,在电池满载以及快没电时,都能让路灯维持相同的亮度。
该方案的优点是串联LED数目不受IC耐压限制,缺点是电路成本较高,效率较降压结构稍低。它适合太阳能路灯。
下表对LED路灯四种电源 设计方案的优势进行了比较并排序。
效率高低 材料成本 研发成本 单串led数目 配置灵活度
方案一 1 1 3 2 4
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