改良降压拓扑电路LED驱动器提升灯泡功率因数

企业新闻 | 2020-10-13

各国对LED灯泡的功率因数拒绝日益严苛,让LED驱动电路设计挑战与日俱增,因此半导体业者藉由改进升压流形结构,研发出可顾及小体积、低能效与低功率因数拒绝的新一代LED驱动方案,有助开发人员设计出有功率因数约0.9以上的LED灯泡。  随着白炽灯冷水逐步被出局,节约能源萤光灯(CFL)和闪烁二极体(LED)将沦为获取明显节约能源效果的两种灯光自由选择。尽管CFL技术成熟期,然白光LED发展较慢,每颗LED元件的输入照度与光效已越来越低。

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LED灯泡的使用寿命是标准白炽灯冷水二十五倍以上,且光效已打破CFL灯泡的性能水平。  大多数少见CFL灯泡中的电子安稳器为电容型,典型功率因数(PF)为0.5~0.6。这回应虽然住户仅有为灯泡所标明的功率缴付,但电力公司实质上必需产生成比例的伏-福(Volt-amp)电量,故功率因数为0.5的13瓦CFL灯泡,代表的是26伏-福的阻抗,只略低于60瓦白炽灯泡伏-安数的50%。  也因此,美国能源之星(EnergyStar)规定功率小于5瓦的LED灯泡低于功率因数需为0.7,而诸如金字灯及聚光灯等商用LED灯具的低于功率因数需约0.9。

共创全球,美国对LED灯泡的功率因数拒绝并非尤为严苛;最严苛的当属韩国,该国拒绝所有输出功率多达5瓦的灯光的低于功率因数需约0.9,此拒绝将为设计LED驱动电路的设计人员带给挑战,他们必需综合评估能效、能用空间及整体物料表格(BOM)成本,以获取优化LED灯光方案。  引入升压流形结构电路LED灯泡PF大跃进  白炽灯冷水只为某个特定线路的电压而设计;但设计师不需考虑到如何使一个标准化设计的LED灯泡风行全球。此外,LED灯泡内的电源不需与阻抗电气隔绝,因其统合在单个壳体(Housing)中;但须留意机构的设计,必需以物理方法合乎安全性拒绝。考虑到这点,设计人员就仍然需仰赖隔绝返驰流形结构,当作唯一的电源切换架构自由选择。

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  在特定边界条件下,可以优化升压流形结构来获取较好的功率因数。要获取低功率因数,输出电流要与线路完全一致,且随着整流线路电压减少而正比例地快速增长。升压流形结构的缺点是输出电压Vin小于输入电压Vout后,才有电流流动,因此LED串电压与线路电压比起必需较低。

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