LED去電源化探析

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-05-18

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 眾所周知，LED燈具的基本部件包括：LED芯片、封裝結(jié)構(gòu)、燈具構(gòu)件、電源。然而，隨著LED芯片、封裝結(jié)構(gòu)、燈具構(gòu)件的成本在持續(xù)的降低，電源的成本也在降低，業(yè)界目前正在討論“去電源化”設(shè)計(jì)。“去電源化”則包括完全不采用電源或者去掉電源的部分功能模塊。

　　其中，電源的基本功能包括：變壓、整流和提供恒流。采用高壓芯片可以去掉電源中的變壓部分，采用正反向并聯(lián)的交流低壓芯片可以去掉電源中的整流部分，采用正反向并聯(lián)的交流高壓芯片和橋式交流高壓芯片可以去掉電源中的整流部分和變壓部分。

　　但是，交流LED芯片和交流直接驅(qū)動(dòng)的采用直流LED芯片的LED燈具的不足之處之一是：頻閃。

　　所以，需要把頻閃降低到可以接受的程度。

　　頻閃達(dá)到什么程度是可以接受的呢？讓我們先看一下其他燈具和采用低成本電源的“直流”LED燈具的頻閃情況。

　　事實(shí)上，室外照明，采用交流電驅(qū)動(dòng)的燈具(包括：LED燈具、oled燈具、無(wú)極燈、節(jié)能燈、鹵素?zé)簟�白熾燈、日光�?，等)，無(wú)論是否有電源，3c認(rèn)證，都有程度不同的頻閃。下面展示一些有頻閃的燈具及測(cè)量結(jié)果。

　　1.1.“直流”LED燈具

　　

圖1和圖2展示有電源的LED燈具的頻閃(攝于2013廣州光亞展)。

　　

圖3和圖4不但展示LED燈具的頻閃，更重要的是展示出電源的

性能的不穩(wěn)定性，即，同一個(gè)公司的產(chǎn)品中，有的燈具沒(méi)有頻閃，有的燈具具有程度不同的頻閃。圖4中的6個(gè)LED燈具是一個(gè)公司的產(chǎn)品。圖3中的4個(gè)LED燈具是另一個(gè)公司的產(chǎn)品。圖3的上面的兩個(gè)圖展示的花瓶是采用LED燈具照明的，下面的兩個(gè)圖是LED燈具。

　　圖1至圖4展示的“直流”LED燈具的頻閃與美國(guó)能源部的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)某些有電源的“直流”LED燈具的頻閃的測(cè)試結(jié)果相一致：圖5a展示的“直流”LED燈具的測(cè)試結(jié)果展示：百分比頻閃達(dá)到54%(圖5b)。

　　

    圖6a展示的“直流”LED燈具的頻閃測(cè)試結(jié)果比圖5a的燈具好一些，百分比頻閃達(dá)到22%(圖6b)。

　　1.2.ACLED燈具

　　圖7a的ACLED燈具的頻閃測(cè)試結(jié)果展示：百分比頻閃達(dá)到98.7%(圖7b)。

　　采用了消除頻閃技術(shù)的ACLED燈具(圖8和圖9，攝于2013廣州光亞展)，仍然具有不同程度的頻閃。目前，尚未看到美國(guó)能源部關(guān)于這類ACLED燈具的百分比頻閃的測(cè)試結(jié)果。

 

1.3.OLED燈具、無(wú)極燈、節(jié)能燈、日光燈、鹵素?zé)簟�白熾�?/p>

　　采用電源的直流驅(qū)動(dòng)的OLED燈具(圖10)、無(wú)極燈、節(jié)能燈(圖11)、鹵素?zé)?圖12)，等(攝于2013廣州光亞展)，國(guó)際資訊，都有不同程度的頻閃。

　　美國(guó)能源部的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)某些燈具的頻閃進(jìn)行測(cè)量，包括：

　　(1)采用磁鎮(zhèn)流器的日光燈(圖13a)的百分比頻閃的測(cè)試結(jié)果為28%(圖13b)；

　　(2)白熾燈(圖14a)的百分比頻閃的測(cè)試結(jié)果為：8.4%(圖14b)。

　　(3)采用電子鎮(zhèn)流器的節(jié)能燈(圖15a)的百分比頻閃為5%(圖15b)。

　　結(jié)論：

　　對(duì)采用了消除頻閃技術(shù)的ACLED燈具的頻閃與“直流”LED燈具的頻閃以及與其他燈具的頻閃進(jìn)行比較，裝修照明，可以看出，差別并不顯著。因此，從頻閃達(dá)到要求的角度來(lái)講，去電源化具有可行性，而且，有多種不同的技術(shù)路線。

業(yè)界目前正在討論“去電源化”， “去電源化”包括完全不采用電源或者去掉電源的部分功能模塊。去電源化也可以在不同的層級(jí)進(jìn)行，家用照明，包括：在芯片層級(jí)進(jìn)行、在電子元器件層級(jí)進(jìn)行、在燈具層級(jí)進(jìn)行。

       目前的情況：去電源化在不同的層級(jí)，采用完全不同原理的多種專利技術(shù)路線被提出。

       問(wèn)題：有沒(méi)有一種可以應(yīng)用于所有層級(jí)的通用的降低頻閃的原理和基于此原理的專利技術(shù)路線，CCC認(rèn)證，而不需要對(duì)于不同的層級(jí)采用不同的原理去開(kāi)發(fā)不同的技術(shù)路線呢?

       本文介紹一種通用的降低頻閃的原理和基于此原理的技術(shù)路線。

       這種技術(shù)路線的特點(diǎn)是：其原理既可以應(yīng)用于芯片層級(jí)、電子元器件層級(jí)、以及燈具/電路層級(jí)。

       下面簡(jiǎn)單介紹通用的降低頻閃的原理。

       為了簡(jiǎn)化畫(huà)圖和分析，假定：