《LED日光灯电源内置外卸整体创新设计思考 》

LED日光灯电源内置外卸整体创新设计思考

颜重光  高工

摘  要： 从技术和市场经济的角度对LED日光灯具的驱动电源设计技术进行分析，说明目前LED灯具长寿命的难点是铝电解电容器本身性能所致，建议革新结构、创新设计LED日光灯可方便内置外卸的驱动电源模块。

关键词：LED日光灯  驱动电源  内置外卸电源模块的创新结构

2010年LED日光灯在上海世博会的“沪上 • 生态家”、上海地铁(如2号线江苏路站厅)、地下车库、学校教室、医院、办公大楼及新建住宅楼等需要长时间光照的公共场所大放光彩；LED日光灯出口量持续增长；LED日光灯的省电效应已被普遍公认，社会需求与日俱增，正在成为新一代照明灯具的明日之星。
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DC LED光源光珠的理论寿命是2-10万小时，但目前电源所使用的铝电解电容器寿命只有4000-12000小时，因此设计能方便地更换、既是内置又可方便外卸的驱动电源整体模块是需要有突破传统设计思路的创新思维。

LED日光灯驱动电源方案

所有的DC LED光源光珠的点亮都需要给予它?定的直流电源，都需要给予它VF电压和IF工作电流，因此DC LED的驱动电源在LED照明灯具中是必不可少的。

目前LED日光灯驱动电源方案分为隔离的和非隔离的二种方案，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型的，可以使LED灯具轻松地通过CE和UL认证，非隔离方案要过CE和UL认证需要下一番功夫。传统的灯具，如白炽灯、荧光日光灯等都是非隔离的，几十年用下来百姓们感到基本安全，因为灯具是照明用的，通电时基本上是不会用手去触摸它的。社会需求是多种多样的，因此，荧光日光灯、隔离型LED日光灯和非隔离型LED日光灯在一定时期里都会长期共存，以满足社会的多方需要。
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驱动电源长寿的致命弱点

DC LED驱动电源如同所有的电源一样，电路需要使用一定数量的电解电容器来滤去纹波和储存能量、平稳电流、改善谐波失真。尤其是AC/DC整流器整流后输出的电流是脉动直流，电流不连续，纹波较大，更需要大容量的电解电容器滤波和补充能量。

照明灯具的传统结构留给LED驱动电源的空间十分有限，一般LED照明灯具的光源光珠在灯具的下方，驱动电源和接入AC电源的接口在上方，DC LED光源在上电发光时，大约有60%的电能转化成热量向灯具上方传导、散发、辐射，因此LED灯具点亮后，LED灯具的灯头区域，特别是密封在内的安装驱动电源板的部位，局部环境温度会升至70-90ºC，形成热量富集区域（图4）。电解电容器的电解质是糊状体，长期工作在高温的环境下糊状电解质会被慢慢烤干，从而失去电解电容器的功能。最后导致驱动电源不能正常工作，使DC LED光源不能正常发光，由于LED是长寿命的电子器件，此时LED灯具只要更换新的驱动电源板，LED光源光珠即重新能正常工作发光。。。。  。。。

一般的铝电解电容器的使用寿命在5000小时以下，日本红宝石品牌的铝电解电容器的使用寿命在12000小时/105 ^oC，远远不能满足LED光珠长寿命工作的要求。铝电解电容器的寿命还与使用环境温度有很大关系，环境温度升高电解质的损耗加快，环境温度每升高10 ^oC，电解电容器寿命就会减少一半。因此铝电解电容器是导致驱动电源不能长寿的致命弱点，也是目前LED灯具不能如愿长寿命的关键。
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