LED电源知识讲座

LED电源知识讲座一、什么是电源，电源的用途是什么？

电源是指供应电能的装置，应该叫做电源供应器，POWERSUPPLY，比如发电机、蓄电池等设备/装置。我们这里所说的电源虽然也叫“电源供应器”，但它实际上是不能直接提供电能的装置，而是转换电能的装置，严格地讲，应该叫做电源转换器，有AC-DC、DC-AC、DC-DC。电源转换器的作用是把“粗”电炼“精”，简单地说，就是把不可直接使用的220V或110V的高压交流电转化成低压的可直接使用的直流电。比如，我们的手机充电器，就是把220V的交流市电转化成5V的直流电，就可以直接给电池充电了。二、常见电源的分类及优、缺点

按频率分，主要分为低频电源和高频电源两大类。低频电源工作频率是50/60Hz，所以也叫工频电源。这种电源的结构很简单，只有三个部分构成：变压、整流、滤波。这种电源结构简单，性能比较稳定，而且没有高频噪声干扰，但由于其输入电压范围窄，输出电压精度差，再加上效率太低、体积大且笨重等缺点，工频电源已经成为夕阳产业，逐渐为市场所淘汰。现在，只有少数场合还在使用。

高频电源通常指的就是高频开关电源，我们简称开关电源。开关电源是通过控制主开关管的导通和关断来控制输出的电压、电流的。开关电源的优点是，输入电压范围宽（100-240Vac甚至100-277Vac），输出稳压精度高，功率密度高，相对体积小、重量轻；开关电源的缺点是，系统/电路复杂、可靠性没有工频变压器高，且有高频噪声干扰。但由于开关电源的诸多优点，使得它具有广阔的应用前景。日常生活、生产中它已经得到了广泛的应用。

开关电源从输出类型看，主要分恒压源和恒流源两种，LED灯具主要是用恒流源，即输出电流是恒定的，其输出电压可以在一定范围内随负载不同而变化。

LED日光灯中应用的多是开关电源，但也有少量的阻容降压恒流源和线性恒流源。三、LED灯具常用的开关电源

LED灯具用的开关电源分大功率和小功率用两大类，小功率一般用于室内照明，大功率一般用于室外照明。60W，主要以反激式为主，这当中又分为PWM型和单PFC型两种。PWM型的主控频率基本恒定，不随输入电压或负载而变化，其输出电流纹波也小，因此无摄像机频闪现象，但是如果不前置PFC电路的话，其PF值很低一般低于；单PFC型是近年来出现的新技术，它是把PWM技术和PFC技术融合的一种电路技术，这种电路的优点是即有PWM开关电源的输出稳定性又有高功率因数的优点，其功率因数一般都做到以上，调试得好，可以在全压范围内实现以上，但这种电路有摄像机频闪的缺陷。2.大功率室外用电源一般在30-200W左右，多是采用PFC+PWM的两级电路结构，PFC架构大体一致，PWM主要有反激式、正激式、半桥谐振式三种。

电源的常见参数有：输入电压额定范围、输入电压允许波动范围、输入频率范围、浪涌电压/电流、PF、效率、额定输出电流范围、纹波电流、输出保护等。1.额定输入电压范围，有100-120Vac，60Hz；200-240Vac，50Hz；100-240Vac，50/60Hz；近来又出现了100-277Vac，50/60Hz；2.输入电压允许波动范围：电压一般是按10%来计算的，频率一般按3Hz计算，所以范围为：90-132Vac,57-63Hz；180-264Vac,47-53Hz；90-264Vac,47-63Hz；90-305Vac,47-63Hz。3.浪涌电压，通常是因雷电、其他用电器或用电装置产生的高于市电电压的异常电压，它通常是有害的干扰信号，它能通过电源线而进入电源的输入端。这种有害干扰通常用压敏电阻等元件滤除。浪涌电流，是由于电源前级有大的电容充电而导致启动瞬间产生一个大的冲击电流。，即功率因数，即用电器/电源的有功功率除以其视在功率的比值，它是衡量用电器/电源对电网电能有效利用的一个参数，其值越高，说明其对电网的利用率越高，反之越低，其值一般小于1，最大可以达到1。

三、LED电源的几个常见参数

5.效率，是输出功率除以输入功率的比值，一般以百分数表示，它是衡量电源转换器的转换能力的一个指标，其值小于100%，目前世界上还没有达到100%效率的电源转换器。

6.额定输出电流范围，这个指标是根据负载的需求而定制，而恒流精度的高低，决定了批量生产时灯管明暗度差异的大小。7.纹波电流，即输出恒流电流（直流）中的交流成分，纹波电流对负载灯珠的影响不大，但会影响摄像机对现场拍摄的效果，恒流源的输出电流中纹波电流偏大的，会导致摄像机在这种灯光下拍摄时，灯具有明暗条纹的闪烁出现。8.输出保护，一般是指电源或用电器在某些异常情况时具有保护性动作的措施，比如开路时电源电压不能失控，负载短路时电源不能损害等等。四、安规

安规就是安全标准或安全规格,安规对所制造的装置与电组件有明确的陈述与指导,以提供具有安全与高品质的产品给终端使用者；其目的主要是用来防止electricshock（电击）,energyhazards（能量伤害）,fire（火灾）,mechanicalandheathazards（机械或热伤害）,radiationhazards（辐射伤害），chemicalhazards（化学伤害）等对人体或财产造成的伤害.

一般来说,每一个国家都可以建立自己本国的电气安全标准,但是大多数的电源器制造厂商都会使用IEC,VDE,CE,CCC,UL,CSA,PSE等安全标准作为设计或制造的依据。UL与VDE的安全标准没有本质上的差异,但UL规格比较注重在防止失火的危险,而VDE则比较关注操作人员的安全考虑,对于电源而言,VDE的要求是最严格的电气安全标准。

ICE（InternationalElectrotechnicalCommission)是国际电工协会；VDE（VerbandDeutscherElektrotechnikere）测试机构和认证协会是德国电器工程师协会的下属机构；CE(CommunateEuroppene法语的缩写)，是欧洲共同体的意思，欧洲共同体后来演变成了欧洲联盟（简称欧盟）；UL(UnderwriterLaboratoriesInc.）是美国保险商试验所,

UL安全试验所是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构；CCC(ChinaCompulsoryCertification)中国强制性产品认证；PSE，是日本电气产品安全法（DENAN，简称电安，日语为DENKIYOHINHO），它是日本制定的强制性国家法律，由日本经济产业省（MinistryofEconomy,TradeandIndustry，简称METI，原通产省）执行.电源的可靠性，笼统的说就是电源的品质、寿命等。MTBF平均间隔故障时间，一般要求30000小时以上批量不良率雷击机械振动机械冲击盐雾等等五、可靠性六、EMC

开EMC是ElectroMagneticCompatibility的缩写，意思是电磁兼容，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值(EMI),电磁干扰主要还分为传导干扰和辐射干扰等；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(EMS)。

一般来说，MEC是每个国家都要求强制执行的，比如欧美，但是在发展中国家要求会低一些，甚至没有要求。虽然我国CCC是强制措施，但是，目前，出到国内的LED照明产品很多还没有执行。七、LED电源的输出参数设定

变LED电源输出参数的设定是根据LED灯具的灯珠的串、并联的要求而进行的，以下是几种灯具的常见串、并联。1.日光灯，

隔离电源，典型12串，电源典型输出电压：*；输出电流与并联数有关，典型值，例如3528灯珠24并，*24=0.48A.

隔离电源配套的灯具有可能的串数为9-15串。

非隔离型：典型24串，电源典型输出电压：*；输出电流与并联数有关，典型值，如3528灯珠12并，*。

非隔离电源配套的灯具可能的串数为20-26串。

最近，市场上出现了新的电源配备情况，例如有些公司为减少铝基板种类，把隔离和非隔离电源都用成12串的，而又有些公司把24串的灯具用隔离电源。

2.球泡、PAR灯、射灯、筒灯：这几类灯具通常都用的是1W的大功率灯珠进行单串或多串组合，例如单串的为3*1W，5*1W，7*1W，电源输出电压典型值分别为、16V、22.4V,典型电流都是350mA。

3.工矿灯

工矿灯的灯珠基本分