電路設計 - LED螢光燈PCB設計常見問題

下麵介紹LED螢光燈的常見問題 PCB設計：

現時，LED螢光燈市場非常活躍，製造商主要分為3類：第一類是用於製造LED晶片的工廠，其滲透到下游，對電路知識和LED螢光燈功率瞭解甚少； 第二類是原有的通用照明，工廠進入了一個新的領域，對電路知識略知一二； 第3類是全新的工廠，他們以前做過其他產品或新企業，有的瞭解LED電源，有的不瞭解。 LED螢光燈電源是LED螢光燈中最重要的部分。 如果LED螢光燈選擇不當，LED螢光燈將無法發揮其效能，甚至無法正常使用。

1、為什麼需要恒流：

LED電晶體的特性决定了其受環境的影響很大。 例如，隨著溫度的變化，LED的電流會新增，而隨著電壓的新增，LED的電流也會新增。 超過額定電流的長期運行將大大縮短LED的使用壽命。 而LED恒流是為了確保其工作電流在溫度、電壓等環境因素變化時保持不變。

2. LED螢光燈電源與電源的匹配 PCB燈板:

一些客戶首先設計電路板和照明板，然後尋找電源。 他們發現很難找到合適的電源。 要麼電流太大，要麼電壓太小（如I>350mA，V<40V）； 或者電流太小而電壓太高（例如I<40mA，V>180V），結果是產生嚴重的熱量，效率低，或輸入電壓範圍不足。 事實上，選擇最優秀的串並聯方法，施加在每個LED上的電壓和電流是相同的，但電源效果可以發揮最佳效能。 最好的方法是首先與電源製造商溝通，並對其進行定制。

3、LED工作電流：

一般來說，LED的額定工作電流為20 mA，一些工廠在開始時會用完。 設計為20 mA。 事實上，在此電流下的工作電流非常嚴重。 經過多次比較測試，理想的設計是17 mA。 N個並聯連接的總電流=17*N；

第四，LED的工作電壓：

一般LED的推薦工作電壓為3.0-3.5V。 經過測試，它們大多工作在3.125V，囙此3.125V的計算公式更為合理。 串聯M個燈珠的總電壓=3.125*M

5、LED PCB燈板的串並聯和寬電壓：

為了使LED螢光燈工作在較寬的輸入電壓範圍AC85-265V，LED電路板的串並聯發光板是非常重要的。 由於當前電源通常是非隔離降壓電源，當需要較寬的電壓時，輸出電壓不應超過72V，輸入電壓範圍可達到85-265V。 換句話說，序列的數量不超過23個序列。 不要並聯太多，否則工作電流將過大，熱量將嚴重。 建議為6並聯/8並聯/12並聯。 總電流不應超過240 mA。 還有一種電壓解決方案很廣，就是先用L6561/7527將電壓提高到400V，然後再降壓，相當於兩個開關電源，成本是原來的兩倍。 這種解決方案不具有成本效益，也沒有市場。

6.LED串並聯與PFC功率因數和寬電壓之間的關係：

現時市場上有3種功率因數校正電源：一種是沒有專用的功率因數校正電路，功率因數校正一般在0.65左右； 另一種是採用無源功率因數校正電路，電路板準備良好，功率因數校正一般在0.92左右； 另一種是採用有源7527/6561電路，功率因數校正可以達到0.99，但該方案的成本是第二種方案的兩倍。 囙此，第二種方案更重要。 對於無源PFC電路：也稱為穀填充PFC電路，工作電壓範圍為交流輸入電壓峰值的一半。 如果輸入為180V，其峰值為180*1.414=254V，峰值電壓的一半為127V，减去30V的降壓電壓差，其最大輸出為90V，囙此串聯LED燈珠的數量最多為28串。 囙此，為了獲得相對較大的功率因數，串聯的燈珠數量不能太多，否則將無法滿足低電壓要求。

7、恒流精度：

市場上某些電源的恒流精度太差。 對於恒流解決方案，例如市場上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802解決方案，誤差可以達到±8%或±10%，並且恒流誤差太大。 一般要求在±3%範圍內。 根據3%的誤差，並聯6個電路，每個電路的誤差約為±0.5%。 如果12個電路並聯，每個電路的誤差約為±0.25%。 該精度足够。 如果精度太高，成本將大大新增。 對於LED，17 mA和17.5 mA的影響很小。

8、隔離/非隔離：

通常，隔離電源由15W製成，放置在LED管中。 變壓器非常大，很難安裝。 特別是對於T6/T8燈具，這幾乎是不可能的，囙此隔離度通常只能為15W，超過15W的很少，而且價格非常昂貴。 囙此，隔離並不具有成本效益。 通常，非隔離產品佔據主流，體積可以更小，最小高度為8 mm。 事實上，非孤立的安全措施已經到位，沒有問題。

9、功率效率：

輸出功率（輸出LED電壓*輸出電流）/輸入功率。 這個參數特別重要。 如果效率較低，則意味著輸入功率的很大一部分被轉換為熱量並被排放； 如果將其安裝在管中，它將產生非常高的溫度，再加上我們的LED的光效率比。 散熱時，它會疊加產生更高的溫度。 隨著溫度的升高，我們電源內所有電子部件的壽命都會縮短。 囙此，效率是决定電源壽命的最基本因素。 效率不能太低，否則電源消耗的熱量太大。 一般來說，超過80%是可以的，但效率與電路板-照明板的匹配連接方法有關。

10、尺寸設計要求：

高度是制約LED螢光燈設計的主要因素 電路板. 通常地, T6管的尺寸/T8要求高度不應過高–9 mm. T10管的高度小於或等於15 mm. 長度可以更長, 這樣更容易散熱.