白炽灯换代产品——市电自适应恒流的led节能灯方案详述

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1、白炽灯最新换代产品——市电自适应恒流的LED节能灯方案详述作者：章耀堃退休工程师上海澳星照明电器有限公司[摘要]白炽灯的最新换代产品，是由独特的市电自适应控制原理所创造的，市电LED照明恒流控制专有（专利）技术供电。恒流精确、电路精炼、能效高、成本低、体积小、极具经典，直接使用市电220V并立即驱动LED，可手动调光和极方便地自动调光。市电LED照明应用的关键是驱动技术虽然目前LED的价格决定了照明应用的成本，但是无庸置疑LED照明应用需要靠驱动电路来保障。充分地节能、高可靠性和耐电网浪涌冲击性能、高的光电转换效率及应用

2、上的灵活性等等都与LED驱动技术的优劣密切相关。尤其是有被称为不可避免的电网浪涌电压损害，可能成为LED照明灯的致命缺陷。有时白炽灯在照明中会发出很亮的一闪，显现出电网浪涌电压的威力。虽然瞬时电压非常高，但因浪涌时间极短而总能量还不算太大，所以白炽灯的钨丝热容量尚能承受，即使闪亮到发白也不至于熔断。而LED属电流功能器件，现有的各类恒流驱动器在正常状况下虽能保持工作电流稳定，但要能起到调节作用都需经过一段滞后时间，因此LED就可能在瞬间过流受损，即使有压敏电阻、TVS等快速器件保护，其上的剩余电压仍相当高往往还会损伤LE

3、D。所幸的是，最新换代产品应用的市电LED自适应恒流驱动技术富有特色，从原理上就能对电网中迅猛的浪涌冲击，有一概立即拒之灯外的作用，可确保LED安然无恙。笔者于多年前进入大规模应用LED的产品领域，见证了LED照明器件由质次价高到逐渐提高品质，从低发光强度产品向高亮度、超高亮度发展。随着相对大的功率和高光效的器件出现，产品价位也有很大幅度的下降；以至于有可能从显示及信号灯的应用领域向更广阔的普通照明应用市场拓展，也为从事LED应用的工作者提供了施展能力的基础。可以看到世界上那么多公司开发出形形式式的LED驱动芯片，既体现

4、了业界精英们的智慧和积极性，也显示出蓬勃发展的商机产生的促进力。本来照明产品就有非常大的比例直接在市电电网上使用，所以绿色环保节能的市电LED照明将会有巨大的市场需求。LED要替代白炽灯在市电照明的应用，首先要找出它的特殊性，才可能达到事半功倍的效果。与以前成熟应用的直流低压条件不同，市电电压相对比较高，除了人身安全外还有击穿、打火的可能。因此驱动器就需有所不同；为了降低驱动的功耗提高照明效率，LED组件应该布置成适合在高电压、小电流下工作，就是要串联使用LED。这和大电网输电线路要用超高电压传送降低损耗有异曲同工的道理

5、。所以串联使用许多个低功率LED，比使用少量功率型LED（其内部实际相当于许多路低功率LED芯片并联而成）更省电。而且从器件指标上也看得出，三个1W的LED之光效加起来要比一个3W的增加不少，当多个器件分散布置时更有利于散热和降温，同样会提高光效，都支持这种最节电的设计理念。自主创新源于技术的经历和累积开发市电LED照明产品，观念上先要拓宽。要替代白炽灯只是想将LED和驱动电路塞进灯泡里，仅模仿过去的产品改头换面是走不到宽敞的大路上。太仿真了就成不了真，拘泥于旧形式必定创不出新局面。自主创新并非轻而易举，需要技术经历的铺

6、垫和长期积累。要沿用白炽灯的罗口、卡口标准的主意原本不错，但最好把灯罩也一起设计上去，使用一点工程塑料就可将多个LED和驱动电路分散布置得很好，就能创造出自然通风散热的环境。带个塑料灯罩的LED照明灯增加不了多少成本，却能为LED的安全、稳定使用和光照分布的满意度起到决定性的作用。作为市电有其特殊的性能，笔者三十几年前，因为不满足常用的钨丝二极管传感器加电抗器控制的交流稳压器的性能，研究过一种应用前馈技术的精密交流稳压器电路，虽没有机会形成产品却对市电有过一番琢磨。几年前又发散了一下思维，研究出市电自适应恒流驱动LED的

7、原理，创造了独特的使用市电的LED照明控制电路专有（专利）技术。（详情见专题论述）这里简言之，就是利用市电的特性，在直接驱动LED照明器具时，使之能适应电网电压的波动而始终保持在设定的恒流状态。所创造的市电LED自适应恒流控制器的IC可以十分简单，芯片内总共只需集成十多个低功耗的通用二极管、双极型晶体管。无需专门的Vcc电源，不用变压器、电感线圈等，直接使用220V市电并可立即驱动LED，除了有手动调光功能外，还能极方便地自动调光。已制成用121个LED的在晚上可自动降低发光亮度，符合欧洲节能标准的交通信号灯样品，还做成

8、可根据环境光亮度，在白天关闭、夜间自动点亮的用16个LED组成的节能照明灯。在市电180V～250V工作范围内，做到约1％的恒流稳定度，二年后测试仍保持不变。说明在市电应用中，市电自适应LED恒流驱动器，无论在LED使用的个数上或者对自动调光的方式上都能游刃有余，在性能、成本上有独到的地方。下图为替代白炽灯的市电自适