内置式LED日光灯电源的问题及缺点分析

目前，几乎市场上所有LED日光灯的电源都是采用内置式。所谓内置式就是指电源可以放在灯管里面。这种内置式的最大优点就是可以做成直接替换现有的荧光灯管，而无需对原有电路作任何改动。所以内置式电源的形状通常都是做成长条形，以便塞进半圆形的灯管中去。内置式电源有两种，一种是非隔离式(图1)，一种是隔离式(图2)。

图1. 非隔离式LED日光灯电源

非隔离是指在LED负载端和220V输入端有直接连接，因此触摸负载就有触电的危险。220V和铝壳之间只有铝基板的极薄绝缘层的隔离，通常不容易通过CE和UL认证。

图2. 隔离式LED日光灯电源

隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离，这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。也容易通过CE或UL认证。

一.内置电源LED日光灯的耗电

采用内置式电源的最大优点就是可以直接替换现有荧光灯而不需要对原有的接线做任何改变。那么内置式的这种优点是不是也付出一定的代价呢?的确如此，而且这个代价还不小。这要从普通荧光灯的镇流器结构说起：

我们知道，最普通的荧光灯的起辉是采用一个串联的铁芯电感和一个并联的起辉器(图3a)。对于这种电路在用LED日光灯直接替换时，只要拔掉起辉器就可以了。但是由于铁芯电感仍然串联在电路中，所以它仍然带来将近6.4W(Philip)到10W(国产)的损耗，结果由于这部分的额外损耗就大大降低了LED的节电功效。例如，本来一个20W的LED日光灯可以取代一个36W的荧光灯，以内置非隔离式的20W LED日光灯为例，实测结果如下。

(b)电子镇流器

图3. 荧光灯电源电路图

也就是说，直接替换的结果是效率大大降低，对于国产电感镇流器，效率只有56.2%。只比普通荧光灯节电6.8W。

这使得LED日光灯的节电效能大打折扣，以致合同能源管理(EMC)难以执行。

二.散热和寿命

内置电源的另一个最大缺点是寿命低。因为电源必须放在铝管里，所以铝管不可能做成鳍片的形式，而只能是普通的半圆柱型，顶多在表面上加上一些很浅的条形沟槽(图4)，

图4 中空铝管的半塑半铝的LED日光灯灯管