目前由台灣數能科技專門針對LED日光燈商業照明上的難題,開發了一款高精度恆流驅動芯片NU501,解決了這個難題,下面是具體的解決方案說明:
LED日光燈商業照明解決方案的設計理念就是給LED一個適應的工作環境,充分發揮它本身的節能、環保、壽命長等特性。
一、輸出驅動電壓選擇外置式集中供電電源
電源模塊採用外置天關48V或36V穩壓供電(20W以內市電驅動時48V左右比較合適;較大的功率市電驅動輸出電壓36V左右最合適),另外在每並聯燈串上串聯一個NU501芯片,實現每路LED燈串電流恆流(也就是路路恆流的概念)。
特點:
基於串並聯安全考慮出負載合適的驅動電壓值,儘量統一電壓值減小電源設計規格成本;
基於安規規定,產品設計要符合認證要求,交流峰值超過42.4Vac或直流超過60Vdc的電壓;
從解決LED照明市場大規模上量的技術和品質問題考慮。
當輸出電壓在48V左右時,低壓差線性恆流器件恆流效率高達99%,恆流精度±3%以內,不受任何外圍器件影響;當輸出電壓在36V左右時,低壓差線性恆流器件恆流效率高達98.6%,恆流精度±3%以內,不受任何外圍器件影響;就算在離線式照明部分,較低的電壓12V和24V,也分別有96%和98%的效率;功率大小效率是相等的。
特點:最高效的驅動恆流架構;最高精度的恆流方式,受外圍器件影響最小;簡潔、方便、實用,可輕鬆實現調光!
AC-DC設計方面
開關電源發展到今天是多年積累的結果,短期內AC-DC直接恆流不可突破;恆壓和恆流是矛和盾的關係,必須要分開考慮;恆流源負載調整率是1%(mA)/V,達不到恆流效果;想法越多成本越高,與風險成正比。
特點:
要合理的利用現有的開關電源資源,是最經濟的;
恆壓和恆流技術結合是必然的;
在穩定的產品技術上創意才是有效的。
與開關恆流方式比較
二、散熱設計
1、最短的熱傳到路徑,減小熱傳導阻力;
2、增大相互傳導面積,增加熱傳到速度;
3、合理的計算設計散熱面積;
如果是用到燈光照明工程改造方面,如商場或辦公室用到的格珊燈(如圖11),可以直接把LED日光燈的燈條安裝在格珊燈支架上,以利用格珊燈支架散熱面積大來進行散熱,且無需另外開模具做個鋁殼外殼進行散熱,這樣大大節約了工程的成本。
三、商用照明電源成本節約
採用集中式外置電源(也就是多跟燈條共用一個開關電源),一般一個300W的外置開關電源零售價在100元左右,足可以帶一整條工廠流水線照明(如圖12),或帶T8 0.6米8W燈管36根,平均每根電源模塊成本只有2.5元~2.8元。
NU501晶片特性
★15mA~40mA 單/雙/三通道定電流驅動器
★固定電流設計,不需要外加電阻設定電流
★寬廣電源設計,不需另外提供電源
★3支(單通道)/5支(雙通道)/8支(三通道)封裝腳位
★電源電壓範圍1.6V~12V
★輸出承受電壓範圍0.4V~17V
★VDD腳可做PWM 調光
★電位爬升時間/電位下降時間2uS/2uS
★工作溫度-40℃~120℃
★高電壓應用時晶片可串接使用*(單通道型態可串接)
★通道與通道間輸出電流差異低於±5%
★負載調變率1%/V
產品應用
★一般LED照明
★SOT 23-3(單通道)SOT23-5(雙通道)
|
線性恆流方式 |
開光恆流方式 |
效率 |
99% |
95% |
外圍器件 |
沒有 |
4個以上 |
散熱問題 |
不需要考慮 |
要合理設計 |
LED線路保護 |
內置 |
外部器件實現 |
恆流誤差 |
±3% |
±10% |
體積 |
利用周邊PCB |
需要嚴謹設計 |
工藝 |
簡單的工藝 |
工藝複雜 |
器件成本 |
¥0.60 |
¥1 |