隔离|三种常用的LED驱动电源电路图详解!

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LED电源有很多种类 , 各类电源的质量、价格差异非常大 , 这也是影响产品质量及价格的重要因素之一 。 LED驱动电源通常可以分为三大类 , 一是开关恒流源 , 二是线性IC电源 , 三是阻容降压电源 。
01 开关恒流源
采用变压器将高压变为低压 , 并进行整流滤波 , 以便输出稳定的低压直流电 。 开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源 , 隔离是指输出高低电压隔离 , 安全性非常高 , 所以对外壳绝缘性要求不高 。 非隔离安全性稍差 , 但成本也相对低 , 传统节能灯就是采用非隔离电源 , 采用绝缘塑料外壳防护 。 开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压) , 性能稳定 , 缺点是电路复杂、价格较高 。 开关电源技术成熟 , 性能稳定 , 是目前LED照明的主流电源 。

图1:开关恒流隔离式日光灯管电源

图2:开关恒流隔离电源原理图

图3:开关恒流源电源

图4:开关恒流非隔离电源原理图
02 线性IC电源
采用一个IC或多个IC来分配电压 , 电子元器件种类少 , 功率因数、电源效率非常高 , 不需要电解电容 , 寿命长 , 成本低 。 缺点是输出高压非隔离 , 有频闪 , 要求外壳做好防触电隔离保护 。 市面上宣称无(去)电解电容 , 超长寿命的 , 均是采用线性IC电源 。 IC驱电源具有高可靠性 , 高效率低成本优势 , 是未来理想的LED驱动电源 。

图5:线性IC电源

图6:线性IC电源原理图
03 阻容降压电源
采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流 , 电路简单 , 成本低 , 但性能差 , 稳定性差 , 在电网电压波动时及容易烧坏LED , 同时输出高压非隔离 , 要求绝缘防护外壳 。 功率因数低 , 寿命短 , 一般只适于经济型小功率产品(5W以内) 。 功率高的产品 , 输出电流大 , 电容不能提供大电流 , 否则容易烧坏 , 另外国家对高功率灯具的功率因数有要求 , 即7W以上的功率因数要求大于0.7 , 但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间) , 所以高功率产品不宜采用阻容降压电源 。 市场上 , 要求不高的低端型的产品 , 几乎全部是采用阻容降压电源 , 另外 , 一些高功率的便宜的低端产品 , 也是采用阻容降压电源 。

图7:阻容降压电源

图8:阻容降压电源原理图
04 电源成本性能比较
以3W小球泡和16W日光灯管为例 , 各种电源成本比较:
可见 , 不同类别的电源 , 其成本差异是非常大的 , 其中过认证的开关隔离源最贵 , 阻容降压电源最便宜 。
各类电源性能之比较:
在中高端市场 , 开关恒流非隔离电源仍是市场的主流电源 , 厂家一般会在结构设计上进行防高压隔离 。 而在低端市场 , 大部份厂家是采用阻容降压电源 , 也有部分厂家采用线性IC电源(要求厂家有一定的设计能力) 。
采用不同的电源 , 产品的性能及价格是不一样的 , 我们应该根据不同的市场选用不同的产品 。