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低成本LED日光灯方案18W电源成本低至2元

目前国家对LED照明还没有出台相关标准,随着LED价格持继下降,越来越多的人会选择LED用作照明,使得今年的LED市场异常火爆,各家LED成品制造企业都在控制成本抢占市场,目前LED驱动方案广为人知大概是专用驱动IC和阻容降压驱动这两种,这两种方案的优缺点笔者就不多做详述,其实从去年底开始市场上兴起了恒流二极管驱动LED的方案,笔者根据厂家提供的规格书设计测试发现该电路稳定性比阻容降压驱动方案要稳定的多,而且价格差不多。笔者大胆预测:以后的LED市场必定分化两成两端,一端是高成本的IC驱动隔离方案,一端就是这种低成本高压线性方案,而最终将发展成LED像白炽灯一样直接接在市电上使用。而近半年或一年内,低成本的阻容降压驱动方案势必会被恒流二极管驱动方案所取代。
      
恒流二极管最先被生产于日本,广泛用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。近年来随着LED市场火爆井喷,恒流二极管也开始被应用于LED照明市场,由于其输出稳定性好、价格低,恒流二极管用于LED驱动方案近几个月被广泛推广,该方案整个电路可直接接220V交流市电,经桥堆整流,通过两端恒流器件(CCD)输出稳定直流电流,驱动LED灯珠,负载回路的电流为CCD的输出电流,电路如图1所示:

  

该方案恒流驱动主件是恒流二极管CCD,我设计测试使用的是由中国绿色照明节能半导体产品领导者华晶微电子有限公司推出的产品2H1002A4,其输出恒流精度高,可做2-3mA一档,有10多种档位可供选择,耐压高达100V采用TO-252大封装散热好,整个电路无需变压器,所用电子元器件极少,体积小,可大大降低成本、缩短生产流程。并具有电流负温度特性,对LED可起到保护作用。不另加保护线路时有500V的抗浪涌电压能力。    该方案是典型的输出高压低电流驱动方案,类似于阻容降压方案,优于阻容降压方案在于恒流二极管在一个较宽的电压范围内变化输出的电流很稳定,如图2和图3的产品VI特征曲线和测试数据,不会对灯珠有任何伤害,可应用于以283535283014等灯珠做照明或灯饰用的T5/T8/T10日光灯、玉米灯、灯条、吸顶灯等多灯珠应用产品;也可应用高压大功率灯珠做的筒灯、射灯、杯灯等产品。

   

4所示的吸顶灯就是应用的恒流二极管方案,采用三颗恒流二极管,总挂载2583528灯珠,除开灯珠外电源成本才2.5元左右(包括桥堆和电解电容);

此外以30MA档位的恒流二极管,一颗最大可挂载85-883014,高达8W,除开灯珠外电源成本才1.2元左右(包括桥堆和电解电容);以60MA2835为例,我们可以并联两颗30MA档位的CCD,最大可挂载85-88颗,高达17W左右,除开灯珠外电源成本才2元左右(包括桥堆和电解电容);

更多使用信息或疑问请查阅规格书或电联本人,R  13798254077  QQ:2355304511。可提供整套方案技术协助及样品。恒流二极管2H1002A4规格书 

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wimtel08
LV.1
2
2013-07-23 11:25

网友的回帖中,常有提到电网波动对灯珠影响、设计时灯珠数量等常见问题,这里讲述一下:

 

上图是恒流二极管的VI输出特征曲线和VI温度曲线,如左图可知恒流二极管在10V-120V之间电流趋于恒定并具备一定的负温度特性。

      
以输入电压220 伏交流电;使3.2V 30mA 3014LED灯珠的使用情况举个例子说明:
          220V
电压整流后电压值:220V*1.414=311V
         
留给灯珠的压降:311V-40V271V
         
灯珠使用颗数:271V/3.2V=85(取整)

说明:1. 恒流二极管的压降设计时我们选用40V,是因为就是要考虑到市电波动情况对整流后电压值的影响,我取个趋于中间值40V,就可以大大地避免这一个不稳定因素可能会带来的影响。
    2. 85
颗灯珠压降为272V,整流后电路正常工作电压范围为282v--392V(282V=272V+10V;392V=272V+120V);折算输入交流电压范围为:199V--277V;而一般情况下实际市电波动范围还没这么大,而在200V-250V之间;
     3.
工程师设计时可以根据灯珠的Vf值,适应市电目标波动范围,选择合适的灯珠颗数,建议取83-88颗之间。
    4.
此外,该方案绝对不是最好方案,但是最佳性价比方案,安全与稳定性上绝对没问题;

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