LED日光灯电源选择及注意事项

LED日光灯电源有内置式和外置式两种。内置式就是指将电源放进灯管内部，电源也是LED日光灯的一部分，可以将LED日光灯做成直接替换现有的荧光灯管，灯管部分无须做任何改动。现在内置式的LED日光灯电源体积可以做得很小，通常是做成长条形的，以便塞进T10或T8半圆形或者椭圆形的灯管里去。下面对内置式电源进行介绍，内置式电源分为非隔离型和隔离型。

注：所谓非隔离是指在负载端和输入端有直接连接，所以触摸负载就有可能会有触电的危险。

目前使用最多的电源是非隔离直接降压型电源。这种电源就是把交流电整流以后得到直流高压，然后就直接用降压（Buck）电路进行降压和恒流控制。非隔离式电源主要有输入电压范围宽，恒流输出；采用频率抖动减少电磁干扰，利用随机源来调制振荡频率，可以扩展音频能量谱，扩展后的能量谱可以有效减小带内电磁干扰，降低系统级设计难度；线性及PWM调光，支持上百个小功率LED的驱动应用，工作频率为25～300kHz，可通过外部电阻来设定的特点。

注：

①非隔离恒流源具有简单、指标高的优点，其输出电流可以按LED串并联的个数决定。但是大多数情况下，其输出电流不能太大，输出电压也不能太高。

②LED和铝散热器之间的绝缘也就是靠铝基板的印制板的绝缘层。虽然绝缘层可以耐2000V高压（CE认证时要达到3750V），但螺钉孔的毛刺会产生爬电现象，难以通过CE认证，在设计时要提醒读者注意。

③LED日光灯电源选择时，最好选择有CQC认证的电源，如果不能确定电源是否有CQC认证，可以上CQC（中国认证中心）网站进行查询。

隔离式是指在输入端及输出端是通过隔离变压器进行隔离，由于隔离变压器有可能是工频也有可能是高频的，其作用都是将输入和输出隔离起来，这样可以避免触电的危险。一般情况下，由于加入了隔离变压器，其效率会有所降低，通常大约在88%左右。而且隔离变压器的体积也比较大，放进T10的LED日光灯还可以，但放进T8的LED日光灯就比较困难。

注：通过CE认证的LED日光灯，在设计时电源最好采用外置式电源。

目前还有一种LED日光灯电源的供电方式，就是采用集中式外置电源。目前推广LED日光灯的主要是政府机关、办公室、商场、学校、地下停车库、地铁等场所。这些场所往往一间房间采用不止一个日光灯，这样就可以采用集中式的外置电源，可以得到最高的效率和最大的功率因数。

注：所谓集中式是指采用大功率的开关电源作为主电源，而每个LED日光灯则采用单独的DC/DC恒流模块。在传统T8日光灯栅格灯盘更换时，常用此方法。

LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比人的心脏一样重要。

注：可靠性指标是衡量LED日光灯在各种环境中正常工作的能力。寿命是评价LED日光灯产品可用周期的质量指标，通常用有效寿命或终了寿命表示。在照明应用中，有效寿命是指LED日光灯在额定功率条件下，光通量衰减到初始值的规定百分比时所持续的时间。

内置电源是放置在铝合金散热器内，必须用一种方式使LED电源与铝合金散热器进行绝缘，不然会发生漏电。外置电源就不存在这种现象。目前市场上有三种内置LED日光灯电源处理方式，如图4-8所示。

1）绝缘纸方式。用一张绝缘纸把电源四周包住，然后一同塞进铝合金散热器内。其缺点是在把电源塞进铝合金散热器的操作过程中，绝缘纸很容易被铝合金的边角划破；因电源的两端没有东西固定，电源容易在铝合金管内移动。

2）热缩管方式。热缩管是一种遇热就缩紧的PC材料，用一段热缩管套在电源的外面，然后用热风枪吹热风，使热缩管紧密地把电源包在里面，从而达到绝缘的目的。其缺点是热缩管与电源上面的电器元件紧密结合在一起，电源散发的热能没有办法散去，从而缩短了电源的使用寿命。

3）绝缘盒方式。就是根据电源大小来定做的一种绝缘盒，它有散热孔、固定件，是目前绝缘效果最佳的一种方式。

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图4-8 内置LED日光灯电源处理方式

注：目前LED日光灯驱动电源方案分为隔离的和非隔离的，隔离方案的效率在75%～88%，非隔离方案的效率在90%～97%，隔离方案是绝对安全的，可以使LED日光灯驱动电源轻松地通过CE和UL认证，非隔离方案要过CE和UL认证非常困难。

目前LED日光灯外置驱动电源安装方式，也得到了广泛使用，其优点如下：

➢驱动电源的散热问题得到很好解决，可靠性有保证，使LED日光灯灯管的寿命增加。

➢LED日光灯管的发光效果会更好，没有光斑，侧面发光更均匀。

➢容易通过各类认证，如CE、UL、CQC认证，认证中的耐压、EMC、EMI测试容易通过。

注：LED日光灯寿命的长短，主要取决于芯片、电源、散热等几个方面的合理搭配，除了最基本的原材料外，最基本的参考就是光效，光效越高，在某种程度上说，LED日光灯的质量就比较好。

除了LED日光灯直接内置电源外，还有一种是直接采用芯片直接驱动的。下面以SM2082B为例。SM2082B是单通道LED恒流驱动控制芯片，芯片使用本公司专利的恒流设定和控制技术，输出电流由外接Rext电阻设置为5～60mA，且输出电流不随芯片OUT端口电压而变化，具有较好的恒流性能。系统结构简单，外围元件极少，成本低。引脚图与引脚功能如图4-9所示。

SM2082B交流电源应用方案电路如图4-10所示。

LED灯管中的LED灯可用串联、并联或者串、并结合的连接方式；C₁是高压瓷片电容，用于降低V_in电压值；C₂是电解电容，用于降低V_in电压纹波；REXT电阻用于设置LED灯管工作电流。瓷片电容C₁的容值由AC源电压和LED灯管中串接的LED数量n决定，一般可取0～4.7μF。当LED灯数量串联的足够多时不需要使用C₁电容。

SM2082B典型应用方案如图4-11所示。

图4-9 引脚图与引脚功能

图4-10 SM2082B交流电源应用方案电路

图4-11 SM2082B典型应用方案