拆解:非隔離式驅(qū)動器降低LED燈體積和成本
摘要: LED燈泡的價格正在下降。一年前,你可能要花50美元購買相當于60W的飛利浦可調(diào)光式LED燈,而現(xiàn)在去百思買購買一個8W、800流明,相當于60W的自有品牌Insignia燈,只要17美元。LED燈泡設(shè)計究竟有哪些變化推動了價格的下降?拆解讓我們能夠一窺LED照明的設(shè)計趨勢,例如LED在燈泡內(nèi)如何放置的,以及采用了什么驅(qū)動器架構(gòu)。
圖5所示,2個不同代的驅(qū)動器并列擺放:Insignia的驅(qū)動器是2個相對較小的板子。這引出了一個問題:燈泡用了什么樣的LED驅(qū)動IC?為什么能采用這么小的驅(qū)動器?
圖6則回答了這個問題:極小的IC上的“SUL B”說明這款產(chǎn)品是德州儀器的LM3445.沒有變壓器,說明LED驅(qū)動器設(shè)計是非隔離式的。
非隔離燈泡已有先例:白熾燈泡的設(shè)計本身就是非隔離。如果你打破了插在底座上的白熾燈泡玻璃,就能直接接觸交流電線路。顯然,非隔離設(shè)計能夠完全兼容UL規(guī)格。(雖然非隔離AC-DC LED驅(qū)動器的設(shè)計可以既安全又符合UL規(guī)格,但請記住,在實驗室開發(fā)和測試一個非隔離的離線LED驅(qū)動器需要注意安全程序。)
要想弄清楚LED驅(qū)動電路設(shè)計的具體情況,我們可以查看德州儀器的應(yīng)用筆記AN 2061 LM3445 A19 Edison Retrofit Evaluation Board(PEF)里的降壓直流轉(zhuǎn)換器,原理圖見圖7。
為了將所有LED驅(qū)動電路塞進底座,Insignia的設(shè)計師放棄單片矩形板,將其分廠兩片圓形的PC板(見圖 3)以適應(yīng)燈泡底部空間,并且與LED物理分離。唯一深入燈泡的線纜是低功耗直流線纜,電壓在8–9V左右。更多關(guān)于調(diào)光控制性能的細節(jié)和照片可以在這里看到。
總結(jié)
將Cree LED放在三片燈泡表面的散熱片上。這樣就能快速散去熱量,保證熱量不會影響電源電子器件。
強制LED燈泡兼容與白熾燈相同的外殼,便能迫使電源控制電子器件不超出小巧的底座。
采用非隔離式降壓型拓撲結(jié)構(gòu)降低部件數(shù)量。更少的部件意味著更低成本、更小尺寸以及更高的可靠性。
Insignia是目前市面上性價比最好的LED燈泡之一。
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