LED电源隔离与非隔离的区别
LED驱动电源基础知识

输入电压 、频率
驱动器在规定的工作条件下其特定的输入电压。通常 我们所说的全电压是指90-264VAC,也有低压90-130V和 高压176-264V,以便针对不同的国家、地区和客户要求。 也有DC输入,主要有12V,24V,36V,48V等。
输入电压频率是指电网输入电压正弦波的频率,各国 家、地区的频率并不相同,通常使用的频率为50Hz和 60Hz,允许偏差在3Hz,所以我们通常看到有电源标 47~63Hz或50/60Hz,而50~60Hz的写法是不严谨的。
IP等级 是针对电气设备的外壳对异物侵入的防护等级,来源
是国际电工委员会的标准IEC 60529。IP等级的格式为 IPXX,第一个数字代表防固体异物进入的等级,第二个数 字代表防水的程度。
常用的室内电源IP20:防止直径大于12.5mm的固体 外物侵入但不防水;室外电源IP67:完全防止外物及灰尘 侵入且短时浸入1米深的水无碍电源正常工作。
按功能分类:声光控、红外遥控等 按电路结构分类: (1) 工频变压器降压 (2) 阻容降压 (3) 电子变压器降压 (4) 电阻降压 (5) RCC降压式开关电源 (6) PWM控制式开关电源 ……
LED驱动电源主要参数
• 输入电压 、频率 • 功率因数(PF值) • 输入电压调整率 • 转换效率 • 输出电流、电压和功率 • 恒流精度 • 负载调整率 • 启动时间、IP等级、工作温度Ta、存储温度Tc等 • ……
常规电源效率
功率等级 隔离 非隔离
3W
70%
/
5W
76%
85%
7W
82%
88%
10W
8ห้องสมุดไป่ตู้%
90%
30W
86%
隔离电源概述

隔离电源概述从LED照明开始到现在,不隔离的LED电源已经过了三代的驱动方式,现在做的非隔离电源,成功率较高,效率高,热量低等优点,且线路简单,容易制做,被大量采用,所以现在的日光灯电源大部分是非隔离的。
隔离电源的现状:隔离电源几年来基本是采用最原始的方式,没有多大发展,几年来没有多大改进,使用的IC最多的是L6562,以它为代表的有几十种型号,大部分脚位相同,用L6562做的电源效率很高,(90%)能得到很高的PF值,(0.96-0.98)而且宽电压,但是这种电路也有它的缺点,电压有时不稳定,噪声大,波纹大,EMC很难处理,IC本身没有一些保护,因为电流成分复杂,所以变压器的体积也大些,用这种电路的成本也低。
IW3620,这种电路是隔离的理想芯片,厂家的应用电路采用的是PFC和输出用一个MOS 管完成,这使电路的成本很低,能达到84%的效率和0.92的PF值,电路有输出短路和开路保护,热保护,过压保护。
这种电路如果分开二级做,还是不错的,即第一级用L6561,后级用IW3620,这样会更合理些,但成本有些增加。
IWATT的IC,都是小功率的,还有IW1689,1692等,性能还很稳定,后期又出来了调光IW3610。
还有AP3706,OB2263等电路,这种电路的成本很低有些IC输出是用三极管,还有几种IC,但是效果都相差不多。
总的来说,隔离电源的进展缓慢些,客户都愿意使用隔离的,它的发热量很高,(变压器和输出功率管)这样就增加了LED的光衰,到目前为止,这项技术始终没有被攻克。
像有人提出用外置的电源,是个好路子,这种灯具连灯架一起销售给新装灯的客户还可以的,但是一些老式的灯具用起来就很麻烦,连灯架要一起换。
美国的灯具是不能动一点线路的,就连启辉器也不能摘下,现在的电子镇流器也不可摘下,如果摘下属于违法行为,出了问题保险公司是不赔偿的。
隔离电源的瓶颍是效率的问题,如果效率高了热量也就小了,才好做内置。
照明用LED驱动电源设计基础

照明用LED驱动电源设计基础LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确定的工作条件范围下限制流过LED 的电流,而无论输入及输出电压如何变更。
最常用的是接受变压器来进行电气隔离。
文中论述了LED 照明设计须要考虑的因素一、LED驱动器通用要求驱动LED 面临着不少挑战,如正向电压会随着温度、电流的变更而变更,而不同个体、不同批次、不同供应商的LED 正向电压也会有差异;另外,LED 的“色点”也会随着电流及温度的变更而漂移。
另外,应用中通常会运用多颗LED,这就涉及到多颗LED 的排列方式问题。
各种排列方式中,首选驱动串联的单串LED,因为这种方式不论正向电压如何变更、输出电压(Vout)如何“漂移”,均供应极佳的电流匹配性能。
当然,用户也可以接受并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式,用于须要“相互匹配的”LED 正向电压的应用,并获得其它优势。
如在交叉连接中,假如其中某个LED 因故障开路,电路中仅有1 个LED 的驱动电流会加倍,从而尽量削减对整个电路的影响。
LED 的排列方式及LED 光源的规范确定着基本的驱动器要求。
LED 驱动器的主要功能就是在确定的工作条件范围下限制流过LED 的电流,而无论输入及输出电压如何变更。
LED驱动器基本的工作电路示意图如图2 所示,其中所谓的“隔离”表示沟通线路电压和LED(即输入和输出)之间没有物理上的电气连接,最常用的是接受变压器来电气隔离,而“非隔离”则没有接受高频变压器来电气隔离。
值得一提的是,在LED 照明设计中,AC-DC 电源转换和恒流驱动这两部分电路可以接受不同配置:1)整体式(integral)配置,即两者融合在一起,均位于照明灯具内,这种配置的优势包括优化能效及简化安装等;2)分布式(distributed)配置,即两者单独存在,这种配置简化平安考虑,并增加灵敏性。
LED 驱动器依据不同的应用要求,可以接受恒定电压(CV)输出工作,即输出为确定电流范围下钳位的电压;也可以接受恒定电流(CC)输出工作,输出的设计能严格限定电流;也可能会接受恒流恒压(CCCV)输出工作,即供应恒定输出功率,故作为负载的LED 的正向电压确定其电流。
隔离与非隔离的区别

隔离与非隔离的区别主要在于隔离稳压器输入电路与输出电路是不共地的,而非隔离式的是共地的。
一般来讲,非隔离的都有原边和副边的电感绕组,而隔离式的只有单个的电感。
在大功率和对地线干扰防护要求比较高的时候利用隔离式的,在比较简单和体积要求比较紧张的场合利用非隔离式的。
线性电源若是是指线性调整输出模块(LDO),那么这个线性模块必然是非隔离式的,所以电源芯片是不是是隔离稳压器与线性电源和开关电源没有关系。
隔离与非隔离都是开关电源中的两种大的分类隔离与非隔离的区别主要在于隔离稳压器输入电路与输出电路是不共地的,而非隔离式的是共地的。
一般来讲,非隔离的都有原边和副边的电感绕组,而隔离式的只有单个的电感。
在大功率和对地线干扰防护要求比较高的时候利用隔离式的,在比较简单和体积要求比较紧张的场合利用非隔离式的。
线性电源若是是指线性调整输出模块(LDO),那么这个线性模块必然是非隔离式的,所以电源芯片是不是是隔离稳压器与线性电源和开关电源没有关系。
隔离与非隔离都是开关电源中的两种大的分类。
下面的资料可以供你参考,你就很明白知道电源模块隔离和非隔离的区别了.在你在选择隔离和非隔离电源模块时,要很清楚的了解你对电源的需求,和靠得住性.隔离模块的靠得住性高,但本钱高,效率差点.非隔离模块的结构很简单,本钱低,效率高,安全性能差.串行通信总线通过RS-232、RS-485和控制器局域网(CAN)等物理网络传送数据,应用领域涉及工业进程控制、供电电源调节(稳压)和计算机间的点对点通信.这些彼此连接的系统每一个都配备有自己的电源,而且各系统之间往往距离较远.正因为如此,咱们通常需要采取电气隔离办法来确保系统的物理安全,而且需要切断接地回路,来保护系统免受瞬态高电压冲击,同时减少信号失真.隔离可以保护系统免受由线路电涌或接地回路引发的高电压和大电流损害,这种情况在包括多个接地通路的系统中极有可能发生.各系统被长线缆相隔,它们的地电势可能并非相等,因此两个系统之间会产生地电流.若是不采取隔离办法,这个电流将会在系统中引入噪声、降低测量精度乃至损坏系统元件.工业环境中,电机的启动和关闭、静电放电或近距离雷击都会把电流通过感应耦合到长距离线缆中,从而引发地电位发生快速改变,这种转变常常高达数百乃至数千伏.当这种现象发生时,远端系统期望取得的逻辑电平开关信号就会被迭加在一个参考其本地地电位的高电压之上.若是没有采取隔离办法,这个电压将破坏信号乃至损害系统.若是与总线连接的所有器件都只参考同一个地,那么系统将免受这种破坏性能量的影响,而将器件隔离则可以避免接地回路和电涌的发生.CAN总线采用平衡的两线差分接口,典型工作电压为3V或5V,在某些工业控制领域,由于现场情况十分复杂,各个节点之间存在很高的共模电压.虽然CAN总线具有必然的抗共模干扰的能力,但当共模电压高于接收器的极限电压,接收器就再也无法正常工作了,严重时乃至会烧毁芯片和仪器设备.为了做到系统间的完全隔离,所有信号线和电源都必需进行隔离.通过光耦将信号隔离,隔离式直流/直流(DC/DC)转换器可以提供电源隔离.C&D公司超小型单或双输出的1W DC/DC转换器,比同类的产品尺寸小36%,是目前全世界最小的隔离模块.NKA(双输出)和NKE(单输出)转换器以单列直插式封装,尺寸别离是××英寸和××(6mm**英寸. 该转换器有、5V或12V输入和、5V、9V、12V或15V输出.绝缘电压是3000Vdc. 两种转换器效率高达82%,输出全额定功率,工作温度范围-40~+85℃,无需外加散热片,工作时无需外部元件.NME系列产品,采用SIP4和DIP8封装,输入电压有5V、12V、24V、48V,输出电压有5V、9V、12V、15V,尺寸是6mm**10mmNMV系列产品,采用SIP7和DIP14封装,单双路输入,输入电压有5V、12V、24V、48V,输出电压有5V、9V、12V、15V,尺寸是6mm**10mmC&D 拥用领先的制造技术;全世界微功率最全面的厂商之一;微功率电源模块欧洲市场占有率一直在30%以上C&D Technologies公司,纽约股票交易所代码是(NYSE:CHP),是全世界领先的DC/DC模块电源转换器、电感和变压器制造商,也是全世界最大的微功率DC/DC电源模块转换器供给商,全世界第二大DC/DC电源模块(模块电源)供给商.全世界电源标准品最多的厂商,为客户提供一步到位的服务.电源品牌包括C&D,Datel,Newport,Celestica Power System.上海和广州者有生产基地,交货快,价钱好.C&D Technologies微功率DC-DC隔离电源模块型号有NME/NKE/NKA/NMA/NMR/NMS/NDL/LME系列等微功率电源模块~3W): 欧洲市场一直占有率在30%以上标准输入,输出电压有5V/9V/12V/15V/24V/48V/72V;隔离电压高达8KV工业标准SIP和DIP封装,高效率单,双和三组输出系列产品在表贴设计上可以生产功率达2W的SMD产品,还可以提供多种特定用途的8KV安全隔离的转换产品;产品系列有NME/NKE/NKA/NMA/NMR/NMS/NDL/LME等C&D Technologies微功率系列DC-DC隔离电源模块主要应用在工业仪器仪表,医疗仪器,通信系统,工业自动化和数据通信接口方面,如RS485/RS232总线,CAN-BUS总线,DMX512信号隔离等。
隔离非隔离三种常用LED驱动电源详解

三种常用LED驱动电源详解时间:2014-5-30LED电源有很多种类,各类电源的质量、价格差异非常大,这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。
LED驱动电源通常可以分为三大类,一是开关恒流源,二是线性IC电源,三是阻容降压电源。
1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压,并进行整流滤波,以便输出稳定的低压直流电。
开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源,隔离是指输出高低电压隔离,安全性非常高,所以对外壳绝缘性要求不高。
非隔离安全性稍差,但成本也相对低,传统节能灯就是采用非隔离电源,采用绝缘塑料外壳防护。
开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压),性能稳定,缺点是电路复杂、价格较高。
开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明的主流电源。
图1:开关恒流隔离式日光灯管电源图2:开关恒流隔离式电源原理图图3:开关恒流非隔离式球泡灯电源图4:开关恒流非隔离式电源原理图2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压,电子元器件种类少,功率因数、电源效率非常高,不需要电解电容,寿命长,成本低。
缺点是输出高压非隔离,有频闪,要求外壳做好防触电隔离保护。
市面上宣称无(去)电解电容,超长寿命的,均是采用线性IC电源。
IC驱电源具有高可靠性,高效率低成本优势,是未来理想的LED驱动电源。
图5:线性IC电源图6:线性IC电源原理图3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流,电路简单,成本低,但性能差,稳定性差,在电网电压波动时及容易烧坏LED,同时输出高压非隔离,要求绝缘防护外壳。
功率因数低,寿命短,一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。
功率高的产品,输出电流大,电容不能提供大电流,否则容易烧坏,另外国家对高功率灯具的功率因数有要求,即7W以上的功率因数要求大于0.7,但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间),所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。
市场上,要求不高的低端型的产品,几乎全部是采用阻容降压电源,另外,一些高功率的便宜的低端产品,也是采用阻容降压电源。
隔离电源与非隔离电源对比分析

隔离电源与非隔离电源对比分析(作者:王南君)首先阐述一个误区:很多人认为非隔离电源不如隔离电源好,因为隔离电源贵,所以肯定贵的就好。
为什么现在大家的印象当中用隔离电源比用非隔离的要好,其实不然,这种想法都是停留在几年前的想法当中。
因为前几年非隔离的稳定性确实没有隔离稳定,但随着研发技术的更新,现如今非隔离已经非常成熟,日渐稳定。
说到安全性,其实现在非隔离电源也是很安全的,只要在结构稍微做下改动,对人体还是很安全的,同样的道理,非隔离电源也是可以过很多安规标准,例如:UL TUV SAA CE等。
实际上非隔离电源损坏的根源就是电源AC线两端的浪涌电压所致,也可以这么说,雷击浪涌吧,这种电压是加在电压AC线两端的瞬间高压,有时高达三千伏,但时间很短,能量却极强,在打雷时会发生,或是在同一条AC线上,当一个大的负载断开瞬间,因为电流惯性的原因也会发生,这个电压进入电源,对于非隔离BUCK电路,会瞬间传达到输出,击坏恒流检测环,或是进一步击坏芯片,造成300v直通,而烧掉整条灯管。
对于隔离反激电源,会击坏MOS,现象就是保管,芯片,MOS管全烧坏。
现在LED驱动电源,在使用过程中坏的,80%以上都是这两种类似现象。
而且,小型开关电源,就算是电源适配器,也经常损坏的是这个现象,均是浪涌电压所致,而在LED电源里,表现的更加普遍,这是因为LED的负载特性是特别的怕浪涌电压的。
如果按照一般的理论来讲,电子电路里,元器件越少,可靠性越高,相应越多的元件的电路板可靠性则越低。
实际上非隔离电路的元件是比隔离电路要少的,为什么隔离电路可靠性高。
其实说白了,不是什么可靠性,而是非隔离电路对于浪涌太敏感,抑制能力差,隔离电路,因为能量是先进入变压器,然后从变压器再输送到LED负载的。
BUCK电路是输入电源一部分直接加在了LED负载上,故前者对浪涌抑制和衰减能力强,所以浪涌来时损坏的机率小而已。
实际上,不隔离电源的问题主要是在于浪涌问题,目前这个问题,因为只有LED灯具在大批量应用时,从概率上才能看出其解决的程度,所以很多人没有提出好的防治办法,更多的人则是不知道浪涌电压为何物,很多人。
LED灯具电源内外置式的优缺点

目前,几乎市场上所有LED日光灯的电源都是采用内置式。
所谓内置式就是指电源可以放在灯管里面。
这种内置式的最大优点就是可以做成直接替换现有的荧光灯管,而无需对原有电路作任何改动。
所以内置式电源的形状通常都是做成长条形,以便塞进半圆形的灯管中去。
内置式电源有两种,一种是非隔离式(图1),一种是隔离式(图2)。
图1. 非隔离式LED日光灯电源非隔离是指在LED负载端和220V输入端有直接连接,因此触摸负载就有触电的危险。
220V和铝壳之间只有铝基板的极薄绝缘层的隔离,通常不容易通过CE和UL认证。
图2. 隔离式LED日光灯电源隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离,这种变压器可能是工频也可能是高频的。
但都能把输入和输出隔离起来。
可以避免触电的危险。
也容易通过CE或UL认证。
一.内置电源LED日光灯的耗电采用内置式电源的最大优点就是可以直接替换现有荧光灯而不需要对原有的接线做任何改变。
那么内置式的这种优点是不是也付出一定的代价呢?的确如此,而且这个代价还不小。
这要从普通荧光灯的镇流器结构说起:(b)电子镇流器图3. 荧光灯电源电路图我们知道,最普通的荧光灯的起辉是采用一个串联的铁芯电感和一个并联的起辉器(图3a)。
对于这种电路在用LED日光灯直接替换时,只要拔掉起辉器就可以了。
但是由于铁芯电感仍然串联在电路中,所以它仍然带来将近6.4W (Philip)到10W(国产)的损耗,结果由于这部分的额外损耗就大大降低了LED 的节电功效。
例如,本来一个20W的LED日光灯可以取代一个36W的荧光灯,以内置非隔离式的20W LED日光灯为例,实测结果如下。
性能指标普通荧光灯(Philips)36W 内置非隔离电源本身内置式加上国产电感镇流器内置式加上电子镇流器外置式(每根灯管)总功率 42.4W 25.6W 35.6W 30.5W 22.18W效率 0.84 78% 56.2% 65% 90%功率因素 0.51 0.946 0.51 0.916 0.99也就是说,直接替换的结果是效率大大降低,对于国产电感镇流器,效率只有56.2%。
LED日光灯管的好与坏,如何快速有效辨别

LED日光灯管的好与坏,如何快速有效辨别?LED日光灯管的好与坏,如何快速有效辨别?市场上生产LED灯管的工厂很多,产品品质差异很大,LED灯管价格透明而又这么乱,每个工厂所标示的相同规格,价格高低相差几十元/支,就是行家,向客人解释清楚这巨大的价格差异也不容易。
就拿LEDT8,1.2米18W灯管举例:市场上价格有卖到55元/支,也有人把价格卖到160元/支左右,为何价格相差这么大呢?价格不同的缘由,无非是LED灯管材料与工艺上的差别。
让我们从LED灯管的组成三大主要材料--- LED光源,电源,型材来解释说明吧。
一、LED光源:(一般均采用3528、2835、3014、3020、5630为主要光源)1:光源的品质好与一般,主要也可用芯片作为参考,芯片有CREE、Osram、惠普(HP),日亚(Nichia),等一线品牌,二线品牌有晶元(Epistar),三安,清华同方,广镓(Huga),奇美ChiMei、新世纪(Genesis Photonics)、泰谷光电(Tekcore)等等,但这些芯片,市场上很多均为水货,真假难辩。
这几款芯片是我们光源封装生产厂家公认性价比较好的芯片,也最常用。
2:LED芯片的品质判断:以芯片的尺寸大小,如7*9mil至10*23mil等尺寸作参考,尺寸越大,相对价格越贵,品质越好;芯片的等级如:A档品,专案品,B档品,圆片等不同档次的产品,价格相差成倍至数倍(A品和专案品芯片的外观、性能上的具体区分,内行人也难于区分,客人就更不用说如何识别了;其实所谓专案品,与A品相比,品质上有点小缺陷,但不是严重的品质问题。
但不管什么级别的芯片,经过各项严格的测试,我们一定可以判断出它的芯片级别是什么!综上所述:判断芯片的品质,我们首先要看是芯片的牌子?然后确认对比芯片的尺寸大小是否一致或相近,最后确认芯片等级是A品?专案品?B档品?圆片?不管那个牌子的,同一档次的芯片,价格其实是相差很小的,换言之,不管是晶元、三安、广稼、奇美、泰谷、新世纪芯片,只要是A 级品,芯片尺寸大小一样,品质是没有什么的区别。
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LED电源隔离与非隔离的区别
我们从以下四个方面来比较隔离电源与非隔离电源:
1.安全性
先介绍下什么是隔离吧,隔离电源是指输入和输出通过变压器实现电气连接的,变压器的转换过程是:电-磁-电,没有和大地连接,所以不会发生触电危险。
而非隔离电路是输入电源通过升降压之后直接加在了LED负载上,有触电危险。
所以要过什么UL,CE......这些安规认证,非隔离就麻烦了,绝缘及爬电距离不够,只能从灯具物理结构设计了。
灯管是可以接受的,也有全塑的,但球泡这类基本是铝外壳,这样PCB板与外壳得加强绝缘,本来球泡电源可用空间极小,这样再加上严格的爬电要求,很难做。
作为一个让最终用户能安全使用的产品,一定会考虑绝缘与隔离的可靠性。
2.性能
非隔离由于少了变压的能损耗,效率一般能达到91%以上,而且有更高的功率因素。
而隔离一般能效在88%,视功率而定,所以隔离电源发热也比较大。
非隔离拥有更少的元器件稳定性却比较差,可是为什么呢?原因是非隔离电路对于浪涌十分敏感,抑制能力差。
事实上就是指非隔离电源,在批量出货时,返修率高于隔离LED 驱动电源,大都是因为炸坏。
而隔离电源炸坏的机率要小不少,非隔离的一般在2%至3%左右。
很多电网电压不稳,非隔离会300V直通输出,击坏芯片,烧坏LED负载。
隔离也会,现象就是芯片,MOS管,恒流环路全烧坏,但隔离相对少得多。
所以非隔离防浪涌的压敏电阻必不可少,没有压敏能质保的都是浮云。
3.成本与体积
相比隔离电源,非隔离电源主要是减少了变压器,以最少的用料来设计架构,做到相同的产品功能,所以非隔离成本有较大的优势。
这估计就是非隔离电源在中国很吃香的原因了。
4.带载范围
一般来讲隔离电源的输出带载范围为30-42V,非隔离带载范围可以为30-84V。
众多LED厂家在选择电源的时候为了整体的适应性都要求电源能够适应全电压90-265V输入,
带载范围也要求高达84V,这样的选择是存在一定风险和隐患的。
90V输入的时候电源可能丧失恒流功能,THD这些。
非隔离适合做高压小电流,做大电流成本并不比隔离的便宜。