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分段高压线性恒流IC电源方案在大功率灯具的应用优势
文章附图

随着LED电源方案的多元化发展,高压线性恒流驱动方案(光电引擎)由于电路简单,效率、PF值高,整灯成本低廉等优点,越来越受LED企业所关注,也越来越多企业开始尝试使用这种电源方案,下面以新Manbetx赌球的HF3028线性恒流IC的工矿灯系列方案为例。

图一:100W工矿灯线性恒流IC驱动方案,光电一体化引

一、 高压线性恒流IC电源方案的特点

1、 高PF值(PF≥0.98),高效率( η≥90%),低谐波(THD<20%)。
2、 无需加任何安规电容或电感,可满足EMC、能源之星和调光的要求。
3、 电路部分,全部采用固态元器件,避免电解电容长期在高温状态下使用容易损坏的问题,电源寿命更长,更可靠。
4、 电源和灯珠一体化,减少加工成本。
5、 在同样符合出口安全标准和质量要求的情况下,可以大幅降低电源成本。
6、 具有自动过温保护和过压保护,更能保障电源和整灯的寿命。

二、 与线性驱动HF3028与开关电源驱动之对比

  采用高压线性恒流IC驱动方式,在满足同样的出口安全标准和质量要求的情况下,大幅节省电源的成本。

(1) 体积方面

HF3028方案只需一颗整流桥和外围电阻、驱动芯片本身即可完成整个电源的驱动,可与LED共板,所以体积更小,生产方便、效率更高。

而开关电源方案由几十个元器件组成,且不可与LED共板,体积也比较大,不方便组装与生产。

(2) 寿命方面

HF3028方案最少只有三颗元件,无电解电容,无易损元器件,且可工作在高低温环境下,工作稳定,寿命相比开关电源更长久。

开关电源方案,自身元器件众多,一个元件出现问题将会导致整个驱动失效,特别是有电解电容的存在,决定它不能工作在恶劣环境下。

结构与成本对比


体积

成本

生产效率

HF3028

外围元件少,直接与灯珠共板

最少只要求3颗元件,成本最低

电源无需安装,生产效率更高

开关电源驱动

元件众多,需独立外置

元件多,线路复杂,成本高

电源模块需要独立安装,效率较低

参数对比


恒流精度

PF值

效率

光效

EMI/EMC

HF3028

±4%

0.98以上

90%以上

80lm/W以上

开关电源

±3%-±5%

普通电源0.5

加PFC电路0.8以上

75%-90%

60lm/W-85lm/W

稳定性比较


稳定性

电源寿命

寿命

工作环境适应性

HF3028

全贴片工艺,稳定可靠

元件少,芯片工艺高,所有元件寿命长,可达6万小时

灯珠属于间歇式工作,寿命更长,一般可达3万小时以上的工作寿命,

适合更恶劣的高低温环境

开关电源

很多插件,有很大差异,不稳定

元件众多,寿命取决于小器件或电解电容,一般寿命在1万小时左右

取决于电源驱动质量好坏,很易超流超温,光衰严重

对高低温比较敏感

功能对比


调光功能

最大驱动功率与认证

过温保护

过压保护

定制特点

HF3028

支持可控硅调光

500W以上,无论瓦数,易过认证

与灯珠共板,PCB过温会降低功率保护灯珠

输入电压长达260V以上,将会进入降功率保护

可根据客户需求,定制7W-500W的产品,成本增加少。

开关电源

普通电源不支持

单价与瓦数直接相关,成本过高,而且认证很有难度

电源与灯珠分离,PCB过温无保护,易损坏灯珠,电解电容的寿命决定寿命,一般也就在1万小时以内。

电压输入过高将会损坏电源

不同的产品需要不同功率的电源,功率越高,电源设计难越大,成本则越高

图二:200W工矿灯线性恒流IC驱动方案,光电一体化引擎

三、 设计注意事项

1、   必须考虑散整灯的安规和绝缘问题,建议在外壳和散热铝件之间加一层绝缘导热硅胶片;
2、   整灯结构设计时,要考虑预留IC的散热余量,如果IC与灯珠公板,则需比传统方案使用更好的散热。如果IC单独设计驱动板,需要提供合适的散热器给IC散热;
3、   选择光源总的VF值时,建议按照:LED光源总VF电压=1.2*AC输入电压;
4、   大功率灯具,要添加防雷、防浪涌电路。

四、 实例展示

如图,HF3028线性恒流系列工矿灯方案都已过了CE认证,而驱动成本远低于过认证开关电源的成本。


图三:300W工矿灯线性恒流IC驱动方案,光电一体化引擎


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