1、LED 照明灯开关电源浅析摘要：由于 LED 照明灯的迅速发展及在节约资源和保护环境方面所起的作用，我国相继出台了一些推广应用的政策，为使其得到广泛的应用打基础。本文从国内 LED 照明灯应用现状入手，对 LED 照明灯的原理和 LED 照明灯开关电源原理、特点、技术要求、选用及使用注意事项进行了分析。 关键词：LED 照明灯；开关电源 中图分类号：U463.65+1 文献标识码：A 文章编号： 前言 近年来，全球 LED 通用照明发展迅速，多个国家出台了相关政策以促进其应用。我国出台了一系列的 LED 照明应用促进措施， LED 照明灯具已经逐步进入大规模应用阶段。毫无疑问，作为全球人口最多
2、和经济发展最快的国家，中国 LED 照明应用的市场潜力巨大。但同时，受中国的消费水平和环保意识所限，国内 LED 照明应用的推广与发达国家相比还较为滞后，除路灯、隧道灯等户外照明外，市场潜力最大的室内照明应用水平和规模还相当有限，为拓展 LED 照明灯的应用空间，就对 LED照明灯开关电源提出了更高的要求。 1.国内 LED 照明灯应用现状 我国照明市场规模庞大，产品以白炽灯、荧光灯等传统光源灯为主。我国 LED 照明应用除路灯、隧道灯等方面应用较多外，整体来看，应用落后于欧美、日本等主要照明市场，应用市场还需要扶持和推进。此外，与市场的需求相比，在标准和规范的具体实施方面仍然存在不足，这就对
3、对 LED 照明灯的推广应用产生了障碍。 2. LED 照明灯的原理 LED 是一种可以将电能转化为光能的电子零件，并同时具备二极体的特性，也就是具备一正极一负极，LED 最特别的地方在于只有从正极通电才是会发光，故一般给予直流电时，LED 会稳定地发光，但如果接上交流电，LED 会呈现闪烁的型态，闪亮的频率依据输入交流电的频率而定。LED 的发光原理是外加电压，让电子与电洞在半导体内结合后，将能量以光的形式释放。目前全球产业所发展出的不同种类 LED 能够发出从红外线到蓝之间不同波长的光线，而业界也有紫色紫外线的 LED，近年来LED 最吸引人的发展是在蓝光 LED 上涂上萤光粉，将蓝光转化
4、成白光的白光 LED 产品。LED 之所以被称为世纪新光源，原因在于 LED 具备点光源与固态光源的特性，能够节省能源、高耐震、寿命长、体积小响应快速、并且色彩饱和度高。 3. LED 开关电源原理及特点 LED 开关电源分为恒压与恒流模式。LED 是电流型器件，理想为恒流供电，但是市面上大多充斥着用恒压源供电方式，必将使 LED 的使用寿命极大的缩短。LED 开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。LED 开关电源中
5、应用的电子器件主要为:LED 二极管、IGBT 和 MOSFET。SCR 在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR 驱动困难，开关频率低，逐渐被 IGBT 和 MOSFET 取代。 ( s2 V; w“ K) N4 f z( |“ H5 LED 开关电源的三个条件：开关，电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态；高频，电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频；直流，开关电源输出的是直流而不是交流。LED 开关电源是由电路来控制开关管而进行高速的导通和截止。是将直流电转化成高频交流电来给变换器进行变压，使其产生所需要的一组或多组电压！转化为高频交流电的道理是高频交流在变压器电路中
6、的效率要比市电50Hz 或 60Hz 高。因此开关电源变压器可以做到体积很小，在开关电源工作的时候不会很热，产品价格比工频直流稳压电源低。如果不将 50Hz 或60Hz 变为高频电，那么开关电源就没有任何意义。开关电源大体可以分为隔离和不隔离这两种，是隔离型的一定有开关电源变换器，而不隔离的未必一定有开关电源变换器。开关电源与传统直流电源相比具有体积小、重量轻、和效率高等优点。 4. LED 照明灯开关电源技术要求 目前 LED 照明灯开关电源没有专门的标准，可参考 GB4943-2001 或IEC 60950-1:2005 标准来考核产品的安全；而室外用的 LED 开关电源的安全适用时可参考
7、 IEC 60950-22：2005 标准来考核产品的附加安全。由于室外用的 LED 开关电源的可靠性要求比较高，需要在设计、研制及生产阶段做相应的可靠性试验，应对可靠性试验过程中观测到的每一个失效的原因和后果进行详细的分析，并研究采取有效的矫正措施的可能性。4.1 环境对 LED 照明灯开关电源的影响。由于室外用 LED 开关电源使用过程可能面临恶劣的环境，运输过程可能受到冲击和振动，同时还要考虑储存环境的影响。这些影响可导致材料的物理或化学性质的变化。比如高温、低温、高相对湿度、低相对湿度、高气压、低气压、太阳辐射、沙尘、腐蚀性气体都会对其造成影响，产生热老化（氧化、开裂、化学反应） 、软
8、化、融化、升华、粘度降低、蒸发、膨胀、脆化、结冰、粘度增大或固化、机械强度减低、物理性收缩、潮气吸收或吸附、膨胀、机械强度减低、腐蚀、电蚀、绝缘体的导电率增加等，从而引起绝缘损坏、开裂、机械故障、增加机械部件磨损增大、物理性损坏、干燥、脆化等现象而影响 LED 照明灯的正常使用。 4.2 LED 照明灯开关电源的安全要求。室外 LED 用开关电源，没有专门的安全试验标准，但从产品失效情况来看，很多是属于结构、温升、爬电距离、电气间隙、材料方面的问题。而室外 LED 开关电源的安全适用时可参考 IEC 60950-22：2005 标准来考核产品的附加安全。 4.3 LED 照明灯开关电源的 EM
9、C 要求。因为室外工程用的 LED 用开关电源是属于外部电源，可按信息技术类设备电磁兼容测试要求来试验。LED 开关电源的测试项目有电源端子骚扰电压、辐射骚扰场强、静电放电抗扰度、射频辐射场抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、射频场感应传导抗扰度、浪涌抗扰度、电压暂降和短时中断抗扰度、谐波电流发射和电压闪烁。 4.4LED 照明灯开关电源的能效要求。我国对外部电源的能效要求，把交流电网电压转换为一个固定的、单路低压直流或交流输出电压的额定输出功率不大于 250W 的外部电源的能效应满足 GB 20943-2007 的规定。 5. LED 开关电源选用及使用注意事项; f7 |+ I/ c 新 在安
10、装完毕通电试运行之前，请再次检查和校对各接线端子上的连线，确信输入和输出，交流和直流，单相和多相、正极和负极、电压值和电流值等正确无疑，方可通电运行。金属外壳电源线与外壳一般与地（FG）连接，要可靠接地，以确保安全，不可误将外壳接在零线上。% w) N: 3 B“ A 房产论坛,装修论坛,业主对于大功率 LED 开关电源，一般均有三个或三个以上的“+”输入端子和“-”输出端子，实际上它们同属一个输出电极，只是为了使用户接线方便，而将多个端子分别在内部并接在了一起。& R( v D1 U$ u1 G% u 买房,购房,装修论坛,房产论为达到充分散热的效果，一般要安装在空气对流条件好的位置或安装在
11、机箱壳体上通过壳体将热传出去。负载时，应事先在订货时加以说明。对于双路输出对称用负载，优先选用对称输出电源。对电源 FG 未接地的用户，手摸外壳或输出有麻电感觉属正常现象，浮地时 FG 对大地有 110V 左右交流电输出，这是电源内部结构决定的。- e, w+ i 家居就 8 ? ) L7 u7 C。 。 。 。 。 。 。 、 汇漏电流：多台电源在使用时，共同摄入同一接地点，总的泄漏电流是由每个单元的泄漏电流相加构成，届时要检查保护接地线的可靠性及接地电阻是否达到要求，以免遭电击。 6.结束语 为确保 LED 照明灯的安全和正常使用，在选用 LED 照明灯开关电源时必须充分考虑环境的影响，并满足各项技术要求。
