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非隔離型降壓式電源的設計及諧波處理技巧

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月06日  

非隔離降壓型電源是現在普遍使用的電源結構,幾乎占了日光燈電源百分之九十以上。很多人都以為非隔離電源只有降壓型一種,每每一說到不隔離,就想到降壓型,就想到說對燈不安全(指電源損壞)。其實降壓型不只是一種,還有兩種基本結構,即升壓和升降壓,即Boost And Buck-Boost,后兩種電源即使損壞,不會影響到LED。降壓式電源也有其好處,它適合用于220,但不適用于110,因為110V本來電壓就低,一降就更低了,那樣輸出的電流大,電壓低,效率做不太高。


降壓式220V交流,整流濾波后約三百伏,經過降壓電路,一般將電壓降到直流150V左右,這樣即可實現高壓小電流輸出,效率可以做得較高。一般用MOS 做開關管,做這種規格的電源,我的經驗是,可以做到百分之九十那樣差不多,再往上也困難。原因很簡單,芯片一般自損會有0.5W到1W,而日光燈管電源不過就是10W左右。所以不可能再往上走。現在電源效率這個東西很虛,很多人都是吹,實際根本達不到。


常見有些人說什么3W的電源效率做到百分之八十五了,而且還是隔離型的。告訴大家,即便是跳頻模式的,空載功耗最小,也要0.3W,還什么輸出3W低壓,能到百分之八十五,其實有百分之七十算很好了,反正現在很多人吹牛不打草稿,可以忽悠住外行,不過現在做LED的懂電源的也不多。


我說過,要效率高,首先就要做非隔離的,然后輸出規格還要高壓小電流,可以省去功率元件的導通損耗,所以象這種LED電源的主要損耗:一是芯片自有損耗,這個損耗一般有零點幾W到一W的樣子;還有一個就是開關損耗了,用MOS做開關管可以顯著減小這個損耗,用三極管開關損耗就大很多。所以盡量不要用三極管。還有就是做小電源,最好不要太省,不要用RCC,因為RCC電路一般的廠家根本做不好質量,其實現在芯片也便宜,普通的開關電源芯片,集成MOS管的,最多不過兩元錢,沒必要省那么一點點,RCC只省點材料費,實際上加工返修等費用更高,到頭到反而得不償失的那樣。


降壓式電源的基本結構就是將電感和負載串入300V高壓中,開關管開關的時候,負載即實現了低于300V的電壓,具體的電路很多,網上也很多,我也不畫圖再說了。現在9910,還有一般的市場上的恒流IC基本都是用這種電路來實現的。


但這種電路就是開關管擊穿的時候,整個LED燈板就玩完,這應該算是最不好的地方了。因為當開關管擊穿的時候,整個300V的電壓就加在燈板上,本來燈板只能承受一百多伏電壓,現在成了三百伏了,這種情況一發生。LED肯定要燒掉。所以很多人說非隔離的不安全,其實就是說降壓的,只是因為一般非隔離的絕大多數是降壓的,所以認為非隔離的損壞一定要壞LED。其實另外兩種基本的非隔離結構,電源損壞,不會影響LED。


降壓式電源要設計成高壓小電流,效率才能高,細說一下原因:因為高壓小電流,可以讓開關管電流的脈寬大一些,這樣峰值電流就小一些,還有就是,對電感的損耗也小一些,通過電路結構就可以知道,電路不方便畫,具體也難以再敘述下去了。


就隨便總結一下,降壓電源的好處是,適合于220高壓輸入使用,以使得功率器件承受的電壓應力小,適合做大電流輸出,比如做100MA電流,比后兩種方式來的輕松,效率要高。效率算比較高的,對電感的損耗較小,但對開關管損耗大一些,因為所有經過負載的功率必須要經過開關管傳輸,但輸出的功率,只有一部分經過電感,如300V輸入,120V輸出的降壓型電源,只有180V的部分要經過電感,120V的部分是直接導通進入負載的,所以說對電感損耗比較小,但輸出的功率,全部要經過開關管轉化。


LED電源的諧波處理技巧


由于LED電源要求通過諧波測試,而且是CLASS C的標準,相對嚴格,那么為了達到此標準一般大家都是采用6562、7527去設計,這個紋波要大一些,如果我們采用以上電路,那么這些問題就可以得到解決。


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