LED各种电源的质量和价格差异很大,这也是影响产品质量和价格的重要因素之一。LED驱动电源通常可分为开关恒流源和线性三类IC电源,三是电阻降压电源。
开关恒流源
采用变压器将高压变为低压,并进行整流滤波,以输出稳定的低压直流。开关恒流源分为隔离电源和非隔离电源。隔离是指输出高低电压隔离,安全性高,对外壳绝缘要求低。非隔离安全性稍差,但成本相对较低。传统节能灯采用非隔离电源和绝缘塑料外壳保护。开关电源的安全性比较高(一般输出低压),性能稳定,缺点是电路复杂,价格高。开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明主流电源。
图2:开关恒流隔离电源原理图2:
图3:开关恒流源电源
图4:开关恒流非隔离电源原理图。
2、线性IC电源
采用一个IC或多个IC为了分配电压,电子元器件种类少,功率因数高,电源效率高,不需要电解电容器,使用寿命长,成本低。缺点是输出高压非隔离,闪光,要求外壳做好防触电隔离保护。市场上声称没有(去)电解电容器,使用寿命长IC电源。IC驱动电源具有高可靠性、高效率、低成本的优点,是未来的理想LED驱动电源。
图5:线性IC电源
图6:线性IC电源原理图
电路简单,成本低,但性能差,稳定性差,电网电压波动时容易烧坏LED,同时,高压非隔离输出需要绝缘外壳。功率因数低,寿命短,一般只适用于经济型小功率产品(5W以内)。高功率产品输出电流大,电容不能提供大电流,否则容易烧坏。此外,国家对高功率灯具的功率因数有要求,即7W上述功率因数大于0.7.但降压电源远未达到(一般为0).2-0.3之间),因此高功率产品不应使用电阻降压电源。市场上几乎所有要求低的低端产品都使用电阻降压电源。此外,一些高功率、廉价的低端产品也使用电阻降压电源。
图7:阻容降压电源
图8:阻容降压电源原理图
以3W小球泡和16W以日光灯管为例,比较各种电源成本:
电源 |
经认证的开关隔离电源 |
非隔离关闭电源 |
线性IC电源 |
阻容降压电源 |
3W球泡 |
6元 |
3元 |
1元 |
0.35元 |
16W日光灯管 |
26元 |
8元 |
4元 |
2.5元 |
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:
电源种类 |
优点 |
缺点 |
主要应用市场 |
开关恒流隔离电源 |
安全性高、性能稳定、效率高,可通过各种认证。 |
工艺复杂,成本较高。 |
出口或工程类高端市 |
开关恒流非隔电源 |
工艺技术成熟、性能稳定、效率中上。 |
成本高。 |
工程或通用类中高端市场 |
线性IC电源 |
性能稳定、效率高、寿命长,性价比高。 |
输出高压、有频闪。 |
通用市场 |
阻容降压电源 |
电路简单、成本低。 |
性能差、效率低、寿命短、安全性差。 |
民用低端市场 |
安全性 |
开关恒流隔离电源>开关恒流非隔离电源>线性IC电源>阻容降压电源 |
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性能参数 |
线性IC电源>开关隔离恒流电源>开关恒流非隔离电源>阻容降压电源 |
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成本 |
开关恒流隔离电源>开关恒源非隔离电源>线性IC电源>阻容降压电源 |
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。
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