拆解:非隔离式驱动器降低LED灯体积和成本(转)
关键字:拆解 拆解LED灯泡 灯泡设计
LED灯泡的价格正在下降。一年前,你可能要花50美元购买相当于60W的飞利浦可调光式LED灯,而现在去百思买购买一个8W、800流明,相当于60W的自有品牌Insignia灯,只要17美元。LED灯泡设计究竟有哪些变化推动了价格的下降?拆解让我们能够一窥LED照明的设计趋势,例如LED在灯泡内如何放置的,以及采用了什么驱动器架构。
Insignia球形灯的外观和节能灯类似,增加了三个金属散热片,并且用塑料灯球替代了玻璃灯球(图1).
灯泡的调光功能对美国市场来说是个相当重要的功能。我用过Lutron Maestro调光开关,配备了可编程的调光控制,并且和节能灯做了逐项的对比。Insignia调光一致且平滑,调光也类似于节能灯。
下一步就是观察灯球内部结构,看看LED是如何安装在里面的。图2中,塑料灯球罩已经用Dremmel工具拆下,可以看到里面6颗Cree的白色LED,照亮灯泡的光混合腔,确保照明的均匀度,防止光像素化。LED安装在金属片上,金属片一面支撑了LED,一面支撑着散热片。
光混合腔的底部是纸片般薄的铝反光片,能够将光向上并向灯泡外反射。
这款灯泡的所有电子部件都在灯底座的镜面下,是独立且包裹着的部件。
去掉封胶,就能看到电子部件安装在两个独立的pc板上,紧贴彼此。图3是两款独立的pc板,挨着灯泡及底座。
为方便对比,图4所示是一年前拆解的LED灯的驱动电路。不仅包装与现在的不同,可以看到其电子部件也更多。例如旧的设计使用了3个电解电容和一个很大的变压器。
图5所示,2个不同代的驱动器并列摆放:Insignia的驱动器是2个相对较小的板子。这引出了一个问题:灯泡用了什么样的LED驱动IC?为什么能采用这么小的驱动器
图6则回答了这个问题:极小的IC上的“SUL B”说明这款产品是德州仪器的LM3445.没有变压器,说明LED驱动器设计是非隔离式的。
非隔离灯泡已有先例:白炽灯泡的设计本身就是非隔离。如果你打破了插在底座上的白炽灯泡玻璃,就能直接接触交流电线路。显然,非隔离设计能够完全兼容UL规格。(虽然非隔离AC-DC LED驱动器的设计可以既安全又符合UL规格,但请记住,在实验室开发和测试一个非隔离的离线LED驱动器需要注意安全程序。)
要想弄清楚LED驱动电路设计的具体情况,我们可以查看德州仪器的应用笔记AN 2061 LM3445 A19 Edison Retrofit Evaluation Board(PEF)里的降压直流转换器,原理图见图7。
为了将所有LED驱动电路塞进底座,Insignia的设计师放弃单片矩形板,将其分厂两片圆形的PC板(见图 3)以适应灯泡底部空间,并且与LED物理分离。唯一深入灯泡的线缆是低功耗直流线缆,电压在8–9V左右。更多关于调光控制性能的细节和照片可以在这里看到。
总结
将Cree LED放在三片灯泡表面的散热片上。这样就能快速散去热量,保证热量不会影响电源电子器件。
强制LED灯泡兼容与白炽灯相同的外壳,便能迫使电源控制电子器件不超出小巧的底座。
采用非隔离式降压型拓扑结构降低部件数量。更少的部件意味着更低成本、更小尺寸以及更高的可靠性。
Insignia是目前市面上性价比最好的LED灯泡之一。
文章来源电子工程专辑:http://www.eet-china.com/ART_8800682370_628868_NT_330e2a5a.HTM
不错,楼主拆得很彻底,分析得很好。谢谢分享
讲得很详细
非隔离确实降低了很多成本,而且在效率方面也有很大优势,以后的发展趋势可能会偏向于非隔离
这贴得保存起来品味下
再来望望
非隔离比隔离确有不少优势,用非隔离绝缘一定要做好。
楼主拆解分析的很详细嘛
楼主分析的很详细.我看过更便宜的
楼主很牛B,拆解的很仔细!学习了!1
不错!谢谢楼主的分享!
楼主拆解的很透彻,非隔离的确实有体积小,成本低的优点,但是安全问题不容忽视啊。这方面需要多加注意。
讲的很详细,分析的很透彻,学习了,谢谢分享!
我对这个不是很了解,第一次看到这种LED灯,感觉挺好玩,有机会一定买一个玩玩。
设计的很好,喜欢收藏啦
不错,非隔离才是发张趋势!
很详细 ~关注~
楼主分析得不错,值得学习
不错
分析的很详细,要是原理图更清晰一些就好了。
第一次见飞利浦的LED,不错,希望国内能造出比它好的产品
真的很不错,相当值得关注!
拆解的很到位啊,顶!
价钱还能再压缩码?使用中有遇到过别的问题吗?