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解析成本3.5元的LED灯管驱动方案

作者:时间:2013-05-02来源:网络收藏

图2原理图显示,实现18W的输出功率,方案所需的所有元件为仅14个。图3、图4的直观显示表明,该方案小于一枚一元硬币。上文介绍的先进的控制方式是实现更高的功率密度的根本原因。实际意义并不仅仅是提高了功率密度。技术进步所带来的还包括:线路更简单、成本降低、恒流精度更高。95%的效率高于市场大部分方案,小电流、高电压的设计思路是实现如此高效率的关键。

实验结果

对于输入电压、负载变化情况下,我们测试得到如下线性、负载调整率结果:

图5的线性调整率接近0,这是因为芯片逐周期闭环控制,立刻响应,不会引起输出电流变化。在实现如此理想的线性调整率的同时,还省却了第二代控制芯片因为线性补偿的许多外围元器件,简单即完美的哲学在此设计中再一次体现。

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图5:系统线性调整率

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图6:系统负载调整率

图5、6可以看到,由于闭环控制,在设计的正常工作范围内,输出电流维持定值,单颗系统可以认为是恒定的输出电流,即线性调整率接近0,负载调整率为±0.5%.量产时,由于参数一致性分布,大量试产数据表明,恒流精度小于±2%.

高负载调整率的实际意义是多套灯负载可以用一套电源。例如12串输出是36V左右,24串输出是72V左右,如果设计电流值相同,可以使用同一套电源,对于电源厂,在生产中对于备料、库存管理有显着价值。值得一提的是,如图6,此系统在短路的时候依然实现了恒流,这就意味着:1.短路保护通过最安全的方式实现。2.这是真正意义的全负载恒流。

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图7:开关波形

下面我们来看一下元件清单:

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总成本BOM成本低于$3.5.这个成绩跟某些阻容降压或者线性高压方案比,算不上特别,但考虑到这样的线性调整率、负载调整率以及系统效率,以及没有任何工频纹波的输出恒流效果,笔者无意盲从众生,高举“低成本”的噱头,只想表达简单的设计哲学在成本核算时体现得淋漓尽致。

趋势展望

笔者认为,随着绝缘散热材料的优化普及,非隔离驱动方案是大势所趋。其更高的效率实际意义除了降低能耗,更提高了灯珠使用率,降低成本,给消费者带来动力。某些低价隔离方案,事实上完全没有达到隔离的安规,剑走偏锋,不利于长远发展。

好在行业目前是个典型的短周期行业,技术而非资本是核心竞争力。大胆的预测:

-隔离单级PF高纹波的方案迟早被“一级半”方案(高PF、低纹波、体积紧凑)所替代。

-线性高压LED方案会逐步替代阻容降压方案。

-成熟“一级半”方案大量面市之前,非隔离方案将渐渐夺取隔离方案的份额。

-非隔离方案亦朝两个方向发展:一个是高端填谷式高效率、高PF、低纹波方案。一个是本文的全闭环超高性价比方案,其目标是让LED日光灯在维持高品质的情况下,让市场售价迫近30元人民币,会引起市场爆发。

-可控硅调光方案,虽然伴随着顽固的在墙上的可控硅会存留,并且有大量弃而不舍的厂商尝试做“全兼容方案”,但随着先进LED调光技术的兴起,将退出历史舞台。取而代之的方案将给人们非常新颖的光体验。

崇效天,卑法地。笔者作为节能环保事业的狂热追求者,作为LED业内人士,深信先进技术是未来简单、完美而光明世界的唯一驱动力。创造力永远是人类得以生存、进化的原动力。盲目低价低质恶性竞争的所谓“商业行为”,只能谋取短期私利,自毁长城,使消费者对LED产品丧失信心。广东省质量技术监督局在去年8月通报LED灯产品质量省级专项监督抽查结果,在7个地市21家企业生产的LED灯产品共23批次,产品不合格率为73.9%.这样的调查数据,你还敢用LED产品吗?你还能相信它节能环保吗?这就是走火入魔的结果,一个有良知的业内人士,唯有对先进技术孜孜不倦追求,才是造福人类的唯有途径。

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关键词: LED 驱动电源 照明

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