【干货】实例分析解读LED T8灯管驱动炸机之谜

目前市面上有很多低端LED产品都采用十分廉价的阻容降压驱动方案，这将有可能导致的两大致命缺陷，一是炸机，二是LED击穿。如何设计研发出安全，可靠，高性价比的产品是设计师们的重中之重。下文由彬辉电子方彬辉总工程师为大家实例分析解读造成T8管驱动炸机的设计失误要点。

2015年6月4日，美国照明大厂CREE公司宣布召回700,000只LEDT8灯管。2015年8月25日，欧司朗近5.5万支LEDT8 灯管因过热隐患被宣布召回。对于近期频频发生LED灯管被召回事件，我们有理由相信一个“好”的产品“贵”在品质。质量是企业成功的保障，而设计则是质量的源头。目前市面上有很多低端LED产品都采用十分廉价的阻容降压驱动方案，这将有可能导致的两大致命缺陷，一是炸机，二是LED击穿。如何设计研发出安全，可靠，高性价比的产品是设计师们的重中之重。下文由彬辉电子方彬辉总工程师为大家实例分析解读造成T8管驱动炸机的设计失误要点。驱动电源PCBA顶层图

驱动电源PCBA底层图

下面从PCB设计及样机整机测试来分析该样机的存在问题点：

1、驱动电源输入和输出电压电流错误标示

2、保险管采用2A/250V的玻璃管没有套套管，不符合安规要求。

3、输入输出线焊盘孔太小、距离PCB板边太近，也没有做防拉设计和防堵孔设计，这样的设计一方面会造成输入输出线容易断裂；另外一方面在生产过波峰焊过程中焊盘容易堵死，后续工序焊接线时需要人工将焊盘孔打开造成浪费生产工时。

4、工字电感下面开槽，但电感确不能部分放进槽中，容易造成电感移动和浮高现象。

5、CBB电容放在工字电感之后，容易产生振荡，造成干扰。

6、功率开关管采用TO-220塑封12N65的场效应管ID太大12A。一方面提高了成本，造成浪费；另外一方面因为开关管的结电容太大Ciss为2290PF，会造成驱动不足的现象反而会影响驱动转换效率，实际测量开关管最高峰值电压才524V。因此建议设计开关管用5N60或者7N60的MOS管。

在输入AC264V开关管DS极电压波形

开关管G极驱动波形
在AC85V输入条件下开关管S极电流波形

7、在输入AC265V时实际测量开关管DS极之间最高峰值电压有524V，而开关管DS极之间的距离仅有0.67mm，安全距离明显不够，因此很容易造成炸机现象，特别是在助焊剂不纯的情况下，DS极之间会形成一个电阻，那就更加容易出现炸机现象。改善对策是重新修改PCB将开关管的引脚改为品字形设计，加大安全距离。

8、开关管的S极套有一个磁珠，磁珠在正常情况小可以当成一个小电阻。但是在生产老化过程中由于电网的波动和干扰，此磁珠很容易饱和与产生寄生振荡，因而造成炸机现象。

9、吸收回来（SNUBBER电路）用的是一个贴片整流二极管M7，这个整流二极管1N4007的开关速度很慢300uS而且正向压降（1.3V）也很大，因此在带负载老化过程中温度会很高，实际测试超过变压器磁芯温度，因此建议改为开关速度快一些的快速整流二极管FR107(RS1M)。

10、吸收回来（SNUBBER电路）用了一个1206的贴片电容，生产过程中容易造成断裂，30多W的输出功率为了达到比较好的吸收效果需要用到2NF/600V以上的电容，建议改为插件电容。

11、在PCB变压器的主绕组之间走了一根变压器过零检测信号线，在大电流之间走信号线容易产生干扰，造成输出电压不稳定和EMI干扰问题。

12、IC的VCC供电整流滤波线路上用了一个10uF/50V电解电容同功率开关管并排放置在一起。一方面由于热传递作用开关管的温度会传递到电解电容，造成电解电容的温度升高影响电解电容的寿命；另外一方面电解电容和开关管并排放置由于电容自身高频下的电感特性和开关管会产生振荡造成EMI高频干扰。

13、输出用5A300V的高效率整流二极管HER504，在输入AC264V时实际测试输出二极管两端的最高反向电压为176V，因此可以不需要300V的管，改为200V的肖特基二极管，这样可以提高驱动电源的效率，降低产品的成本。

14、输出滤波电容采用两个并联的470uF/50V的电解电容，会造成整流后接的第一个电解电容的温度很高，第二个电解电容的温度比第一个电解电容的温度高很多，影响整个电源的寿命。改善对策为第一个电解电容用680uF/50V，第二个电解电容用470uF/50V，这样滤波效果要好，两个电容的温度也会比较平衡，因此提高了整个驱动电源的寿命。

15、产品输出为DC42V/740mA，变压器次级绕组铜线用0.3mm，线径偏小造成变压器温度高驱动转换效率低，建议改为0.25mm双线并绕。16、变压器辅助绕组匝数偏少，使得VCC电压才12V，会造成输出恒流范围过窄的现象，建议变压器辅助绕组匝数增加一匝。