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1、LED台灯设计方案深圳市众旺星光电科技有限企业是一家专业从事LED照明产品研发、生产、销售创 新型科技企业，企业开发产品取得多项中国外专利。企业拥有一批在光学、电学、结构领 域专业工程师，对影响LED照明效果配光、功率因数、光电转换效率、散热等方面有着 自己独特处理方案，企业在LED照明应用方面很多技术处于行业领先地位。如有疑问可联 络：黄生：、QQ：LED光源作为第四代新型节能光源，从诞生之时就被用来做各类灯具发光 光源。作为光源白炽灯其发光效率只有百分之五，而LED光源发光效率几乎靠近 百分之九十LED照明以其高节能、长寿命、利环境保护特点成为大家广为关 注焦点。台灯是家家户户都在使用一般
2、灯具，这几年高亮度LED光源因其制造技 术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，现在台灯得以使用LED光源作为高亮 度、高效率而又省电、无碳排放照明光源。LED台灯工作原理遵照安全第一民用电器设计理念，LED光源是一个低电压直流恒流源发光器 件，不能用100220V交流高压电直接点亮，所以，LED台灯方案设计思绪是， 首先要将高压交流电变换成低压直流恒流源，才能点亮LED光源。使用最经济有 效方法降压和进行交直流变换是设计首要考虑， 当今便携式电子产品使用交流 电源交直流降压变换器一适配器（Adapter）就成了既经济实惠、又现成、又 好用首选。适配器输出电压要求稳定在DC12V,输出电流要依据L
3、ED光源功率来 选择，通常要给予30%余量，以3X1W白光LED光源为例，1W白光LED标准工作 电流应为350mA,所以3个LED光源串联其电路需要电流也是350mA,考虑到延长 LED寿命和降低光衰，能够设计为300mA330mA，不会显著影响LED发光亮度，所 以适配器输出电流应选750mAlA。一个简练实用LED台灯方案如图1所表示。AC220V经由适配器在灯具外安 全降压变换，向LED台灯提供稳定12V直流电源，在台灯底座壳内安置恒流源电 源板，将直流电压变换成稳定直流恒流源，以满足LED光源发光技术要求。在直 流恒流源前可加一电源开关， 方便在台灯不用时可关断直流电源， 但不能关断
4、 220V交流电源，所以不用时应从墙上取下适配器电源插头，这也是这个实用方 案唯一“缺点”.如不想采取机械开关， 并想要一个更有创意卖点， 可选择电子 触摸开关， 如手指轻点可实现台灯开-全亮、半暗、关; 因为电子技术快速进 步， 电子触摸开关现在已是一个低成本器件。LED光源工作原理LED光源工作关键参数是VF、IF,其它相关是颜色/色温/波长/亮度/发光角 度/效率/功耗等。LED是一个PN结二极管，只有施加足够正向电压才能传导电 流，VF正向电压是为LED发光建立一个正常工作状态，IF正向电流是促进LED 发光，发光亮度与流过电流成正百分比。白光LED VF标称电压：3.4V0.2V.L
5、ED 光源在大批量生产时，每一批LEDVF含有一定离散性，为了用户使用时需要一 致性，LED出厂时必需按不一样VF分档出售；用户订购时同一批灯具需用LED 光源必需选择同一档次VF或相邻档次，不然会造成同一批生产LED灯具亮度有 差异；LED IF工作电流按应用需要选择，不一样电流档次不能混用。LED光源驱动电路LED光源驱动电路就是把12V直流电压变换成稳定恒流源，电路设计本着删 繁就简、节省成本标准，应该从能完成这个电路设计要求众多LED驱动芯片中 选择集成度高、性能很好、 应用电路简单、价格较平性价比有优势芯片。所 以选择驱动电路外围器件少驱动芯片是生产成本首要考量。PT4115用于16
6、W白光LED光源驱动方案时只需四个零件（图2）, Cin是 输入滤波电容，Rs设定流过LED电流IF,Rs=0.1/ILED;L是续流电感，D5是续流 二极管。因适配器已提供12V直流电压，原图为交流电压输入整流用桥式整流器 D1D4可省略。即使零件少了，但对零件要求更高，设计时需按表1提醒要求选 择，才能使电路进入良好工作状态PT4115开关频率采取抖频技术有效降低EMI, 省略了抗EMI电路。LED光源驱动芯片恒流精度对于LED灯具生产厂家而言是至关关键，现在 LED光源驱动IC恒流精度批量生产时都会有一定离散性，LED灯具生产厂家在批 量生产调试时，一样电源、一样LED光源负载、一样恒流
7、源电源板，因同一型 号不一样驱动IC其恒流精度个性差异会造成恒流源电源板输出电流产生一定公 差，使同一 LED光源负载发光亮度有所不一样，这就会增加恒流源电源板大批 量生产时在线调试时间, 影响生产力。所以, 恒流源电源板生产厂家应选择恒流 精度高驱动ic,恒流精度最少要小于3%,如是1%更理想，但其价格会高于 3%产品。电感选择以3X1W高亮度白光LED光源设计案例而言，三个1WLED光源串联，其工作 电流可设计为300350mA,L电感量应选择68uH100uH,Q值大于50,饱和电流大 于800mA磁路闭合电感器。PT4115设计最好工作频率在1MHz以下，电感量大了小会影响其工作频率，
8、 本方案电感设计在68uH以上，这么系统工作频率能够控制到1 MHz以下。电感量 小了，工作频率趋高，因为PT4115内部电流检测电路响应速度限制，对内部电 流正常检测出现影响, 不能愈加好地实现对内部开关导通/关断控制。另外因为 高频率会带来较大开关损耗， 使芯片运行在较高结温下， 电应力加大，不利于 稳定工作。电感量太小还会造成PT4115SW端烧坏，而无输出。电感DCR越小，效率越高。提议选择EPC13锰锌4000磁芯。电感器饱和电流选小了，D5肖特基二极管电流选小了，将会造成整个电路 续流不足，LED光源会产生人眼可见闪光。将电感器饱和电流和肖特基二极管电 流合适增大即可增大整个电路续
9、流电流， 消除所以产生闪光。适配器选择适配器为本方案LED台灯提供稳定交流电源-交直流降压变换，它实时带 载输出能力将影响本方案LED台灯性能，用于本方案3X1W白光LED台灯适配器， 它在带载时输出电流应大于1A,电压应稳定在DC12V.有些带载能力差适配器， 连接上本方案LED光源负载时，其实时输出电压会跌落到7V,甚至6.5V,对于工 作电压从8V开始LED驱动IC,到时会进入欠压保护状态而停止工作，一旦驱动 IC停止工作，电压又回升至12V,LED驱动IC再次进入工作状态，如此周而复始, 使LED台灯出现人眼可见闪光。此时，只有更换带载能力好适配器才能使LED 台灯正常工作。同时应选择工作电压范围自6V初始LED驱动IC,也可降低对适 配器选择要求， 以降低生产配套成本。EMI传导与辐射本LED台灯方案总体设计时要考虑能过EMI传导与辐射，过EMI传导与辐射 关键是电源变换器，所以要选择能过EMI,甚至能过CE、UL适配器来配套，方 便生产LED台灯能出口欧美日市场。恒流源电源板因使用驱动IC是DC/DC开关 器件， 工作时开关频率会产生辐射， 所以内置在台灯底座金属壳内可有效降低 辐射， 机械结构设计时应考虑金属底座内磁路屏蔽。
