茅于海告诫:去电源化不可能实现,莫要被误导!
品慧电子讯最近有一种说法“去电源化是大势所趋”,对于这种说法是需要加以澄清的,因为它误导了LED的电源行业。如果按照这种说法,那么所有从事LED驱动电源的公司人员都应该马上做好关门的准备了。其中有一些基本的问题需要搞清楚。这里茅于海老先生将从技术层面来为大家澄清为何说去电源化不是大势所趋!什么是AC-LED 我们知道LED是一种发光二极管,它本质上是一个直流器件。如果我们采用交流市电供电那就至少要有交流变换为直流的电源。那么能不能完全不用这种变换呢,也是可以的,那就是把LED本身当作是整流二极管来用,这就是所谓的“AC-LED”,这是7、8年以前就有人提出来的,而且韩国的首尔半导体业曾经大肆宣扬过的。我们可以来看一下它的原理:


- 第一页:什么是AC-LED?恒流驱动源?
- 第二页:什么是无电解电容恒流驱动源(1)
- 第三页:什么是无电解电容恒流驱动源(2)
- 第四页:无电解电容光引擎
- 第五页:把“去电源化”作为口号来提倡是不恰当的!
也就是说当LED的结温升高时,由于其伏安特性的负温度系数的特点,其伏安特性会整体左移。如果采用恒压电源供电,其电流就会增加而形成正反馈,最后会导致LED烧毁。所以在AC-LED中,假如直接接到交流电源器结果一定是烧毁。为了解决这个问题就必须串联限流电阻和一个正温度系数的保护电阻PTC如图3所示。


- 第一页:什么是AC-LED?恒流驱动源?
- 第二页:什么是无电解电容恒流驱动源(1)
- 第三页:什么是无电解电容恒流驱动源(2)
- 第四页:无电解电容光引擎
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这种系统是把整流桥后面的电解电容去掉,使得其输出电压保持为半个正弦波的样子,后面接的全部串联的LED串分为几个小串,然后在半个正弦波期间按照电压的变化依次点亮这些小串,其点亮时间图如图5所示;


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- 第四页:无电解电容光引擎
- 第五页:把“去电源化”作为口号来提倡是不恰当的!
这种无电解电容的恒流驱动源仍然只是普通的线性恒流源(例如恒流二极管),所以它的效率是十分低下的。当输入交流市电电压变化时,它的效率如图7所示:



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- 第二页:什么是无电解电容恒流驱动源(1)
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- 第四页:无电解电容光引擎
- 第五页:把“去电源化”作为口号来提倡是不恰当的!
国产的无电解电容光引擎更是多如牛毛,不计其数。 例如芯片采用韩国Login-digital的LID-PC-F103A,LID-PC-R101B的光引擎,采用台湾AIC的DS6602芯片的光引擎,采用台湾昌旸SQ9920芯片的光引擎,采用台湾达鑫DS6622芯片的光引擎,采用国产晟碟集成SDS3101,SDS3108芯片的光引擎,采用明微电子SM2087芯片的光引擎,Zonopo 8260芯片的光引擎等等。 实际上所有采用无电解电容的光引擎除了上述的缺点以外,还都具有另一个更为严重的问题,就是把一个低效率的线性电源放到了铝基板上,其结果就是增加了铝基板的温度降低了LED的寿命。究竟降低了多少,可以举一个例子来说明。 假定一个10W的LED灯,就是说其灯板上有9W的LED。或者说它需要9W的供电。采用无电解电容方案以后它的效率为70%-98%,平均值为84%。也就是它在供给8.4W的功率给LED灯板时,本身要消耗16%的功率,也就是消耗了1.6W的功率。那么如果这个电源也安装到灯板上去,势必要增加灯板的热量,但是灯板增加了不止16%的热量!为什么? 因为供给8.4W给LED并不是这8.4W全部变成了热,而是有一部分变成了光发出去。当前的LED的发光效率在40%左右,也就是有60%的能量都变成了热量,也就是有5.04W的热量需要散发出去。现在又增加了1.6W,变成6.64W。也就是增加了31.7%的热量。虽然本来的散热器也需要把这部分热量散发出去,但是现在把这部分热加到了LED灯板。因为电源是放在灯板的电路面,而电路面要传到散热器需要通过两个绝缘介质,一个是印制板的绝缘介质,另一个是铝基板和散热器之间的绝缘介质,所以电路面的温度和散热器的温度是不同的,而LED是放在铝基板的电路面的。也就是说由于电源放到了电路面就会使铝基板的电路面热量增加了31.7%,这会导致LED的结温也升高31.7%。假如原来的结温是85°C,现在就变成了111.9°C。而结温增加对寿命的影响到底有多大呢?这可以参看Cree公司给出的结温和寿命的曲线(图11)。

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