LED设计入门：使用非隔离式设计降低LED灯具成本

如何提高光效降低LED灯的成本？LED灯集一身优势，除了环保更重要的是节能。

但是由于制造成本的压力，所以一直以来推广方面都面临着诸多阻挠。

LED灯集一身优势，除了环保更重要的是节能。

但是由于制造成本的压力，所以一直以来推广方面都面临着诸多阻挠。

LED灯想要达到取代一般节能灯泡，必须要达到LED灯泡光通量达1000Lm，LED的成本必须要下降到每千流明1美金(USD$1/Klm)才有可能全面普及。

因为目前一般家庭中亮度在1000Lm以下的传统室内照明灯具比重高达65%，若单颗LED灯泡亮度可以达到1000Lm表示可以应付大部份室内照明需求。

LED的成本必须要下降到每千流明1美金(USD$1/Klm)。

但是比较目前传统灯具成本，钨丝灯$0.3 Klm，萤光灯$0.6/Klm，节能灯$2-3/Klm，而LED$15-20/Klm。

显见LED 成本高出传统灯具许多，因此现阶段LED要取代室内照明的节能灯具仍有困难。

那么应该如何提高光效来降低LED灯的成本呢？如何提高光效降低LED灯的成本？现阶段以蓝色LED加上萤光粉的封装方式所产生的白光LED灯泡发光效率仅11% (2007年)，而R、G、B三色LED所封装的白光LED灯泡发光效率约9%(2007年)。

但是如果厂商可以在各段LED制造流程中改进效率，则发光效率至2015年将有4倍的提升空间。

在封装阶段还有几项考验需要克服才有可能达成上述目标：1.光色的一致性，如何把光做到一致性是非常困难，也会使成本增加。

2.多芯片封装造成良率下降与不易达到光的一致性。

3.LED应该要符合消费者所要求的品质。

4.高功率LED封装的信赖性越高，原材料也相对越贵，使得成本不易下降。

5.大功率LED封装工艺上非常复杂，人工比重偏高，不容易用量产来降低成本。

6.暖白光与高演色性问题。

柔和度高则光效率会降低。

LED中驱动电源隔离与非隔离的区别目前在一般的LED照明市场上，存在非隔离设计和隔离型驱动电源之分。

非隔离设计仅限于双绝缘产品，例如灯泡的替代产品，其中LED和整个产品都集成并密封在非导电塑料中，因此，最终用户并没有任何触电的危险。

二级产品都是隔离型的，价格相对比较昂贵，但在用户可以接触到LED和输出接线的地方（通常在LED照明和路灯照明应用的情况下），这种产品必不可少。

带隔离变压器或者电气隔离的LED驱动电源意味着LED可以直接用手接触而不会触电。

而无隔离变压器的LED驱动电源虽仍可以借助防护外壳实现部分机械绝缘，但此时的LED在工作时并不能直接接触。

绝缘型灯泡在今后将成为主流物理设计决定着驱动器是隔离式还是非隔离式。

安全规则通常要求使用两个独立的隔离层。

设计师可以选择两种物理隔离层，即塑料散光罩和玻璃护罩，并使用非隔离式电源。

如果物理隔离成本太高、存在机械困难或者吸收太多光，就必须在电源中解决电气隔离问题。

隔离式电源通常要比同等功率水平的非隔离式电源大一些。

照明灯设计师必须在他们所设计的每款产品中进行大量的成本及设计优化工作。

由于适用于不同的应用，是采用隔离的绝缘变压器还是采用隔离的防护灯罩外壳，设计者在不同的角度考虑永远会有不同的见解。

通常，他们会从多方面去分析，例如成本与制造工艺、效率和体积、绝缘可靠性和安全规范的要求，等等。

带变压器的驱动成本较高，但也相应让LED灯具变得更加实用，能够满足终端用户偶然接触LED的需要。

当白炽灯玻璃外壳很容易被损坏时，一个E27型号的普通灯泡可被替换成为LED灯。

此外，在工业区或者是办公设备应用中的灯具并不需要接触到终端用户，如路灯和商场照明，这时的LED灯也确实需要隔离变压器。

作为一个让最终用户能安全使用的产品，一定会考虑绝缘与隔离的可靠性。

作为完整的产品，产品表面使用者能接触到的部分一定要经过隔离，不能让人触电。

而从产品整个系统而言，隔离是不可避免的，区别只是设置隔离的位置不同。

DOB光源非隔离方案工程一、前言随着LED照明技术的不断发展和进步，人们对于光源的品质和效率要求也越来越高。

而DOB（Driver on Board）光源作为一种新型的LED封装技术，已经成为了照明领域中的重要发展方向之一。

相比于传统的SMD封装，DOB光源具有更高的亮度、更好的散热性能以及更长的使用寿命，因此受到了照明行业的广泛关注。

而在DOB光源的应用过程中，非隔离方案成为了一种常见的设计方案。

相比于隔离式方案，非隔离方案在成本和体积上更具优势，同时也可以满足大部分场景下的照明需求。

因此，本文将着重介绍DOB光源的非隔离方案设计，并结合实际工程案例进行详细分析和讨论。

二、 DOB光源非隔离方案设计原理1. DOB光源简介DOB光源是一种将LED驱动电路直接封装在LED灯珠中的新型封装技术。

其基本原理是将LED灯珠和电源驱动器集成在一起，以实现更加紧凑和高效的设计。

在DOB光源中，LED灯珠通常采用多芯板技术进行封装，同时将驱动电路封装在LED灯珠的背面。

由于LED灯珠和驱动电路是一体化的，因此可以实现更加紧凑和轻薄的设计。

2. 非隔离方案设计原理非隔离方案指的是在DOB光源中，LED灯珠和驱动电路之间没有进行电气隔离。

在非隔离方案中，LED灯珠和驱动电路之间的电气连接直接进行，而不需要通过变压器等隔离元件。

这种设计方案可以在一定程度上降低成本和体积，并且有助于提高整体效率。

3. 非隔离方案设计要点在进行DOB光源的非隔离方案设计时，需要考虑以下几个关键要点：（1）电气安全性：非隔离方案在电气安全性上存在一定的风险，需要通过合理的设计和严格的电气安全测试来保证产品的安全性。

（2）EMC设计：由于非隔离方案中LED灯珠和驱动电路直接连接，容易导致电磁兼容性（EMC）问题，因此需要进行有效的EMC设计和测试。

（3）散热设计：非隔离方案中LED灯珠和驱动电路紧密集成，因此需要进行有效的散热设计，以确保产品的长期稳定运行。

非隔离可控硅调光方案背景介绍可控硅（Triac）调光技术已广泛应用于家庭照明和商业照明系统中。

传统的可控硅调光方案通常需要使用隔离电路，以确保安全和可靠性。

然而，隔离电路的成本较高，且体积较大，这限制了可控硅调光技术在某些场景中的应用。

为了解决这一问题，非隔离可控硅调光方案应运而生。

非隔离可控硅调光方案的原理传统的可控硅调光方案中，使用了一个隔离电路来隔离低压和高压部分。

然而，非隔离可控硅调光方案通过特殊的电路设计，将低压和高压部分有选择性地连接起来。

具体来说，非隔离可控硅调光方案使用了一个光耦（Optocoupler）来实现低压和高压之间的隔离。

光耦是由发光二极管（LED）和光敏三极管（Phototriac）组成的。

当LED部分接收到低压信号时，它会发出光信号，经过光敏三极管的探测和放大后，会激活高压部分的可控硅元件，从而实现调光控制。

非隔离可控硅调光方案的特点1.成本低：相比传统的可控硅调光方案，非隔离可控硅调光方案采用了更简单的电路设计，减少了电路中的元件数量和复杂性，从而降低了成本。

2.体积小：非隔离可控硅调光方案不需要使用隔离电路，减少了整个电路的体积和重量，使其在空间有限的场景下更加适用。

3.灵活性高：非隔离可控硅调光方案可以根据需要选择不同的光敏三极管和可控硅元件，以满足不同功率和调光要求。

然而，非隔离可控硅调光方案也存在一些局限性。

由于低压和高压部分没有隔离，因此需要特别关注电路的安全性和可靠性。

另外，在调光范围和调光效果上可能与传统的可控硅调光方案有所不同，需要根据具体情况进行调试和优化。

实际应用案例非隔离可控硅调光方案已经成功应用于一些家庭照明和商业照明系统中。

下面我们以一个家庭照明系统为例，说明如何使用非隔离可控硅调光方案。

系统结构家庭照明系统中，通常有多个照明设备需要同时进行调光控制。

为了降低复杂性和成本，可以使用一个单片机作为中央控制器来控制多个非隔离可控硅调光电路。

电路设计在每个非隔离可控硅调光电路中，光耦将低压和高压部分连接起来。

pwm 调光非隔离降压型 led 恒流驱动芯片PWM调光非隔离降压型LED恒流驱动芯片是一种集成了PWM调光功能的LED恒流驱动器芯片。

它采用非隔离降压型的电路结构，能够有效地将输入电压降低到LED的工作电压范围，并且保持输出电流稳定，从而实现LED的恒流驱动。

本文将从芯片的工作原理、特点和应用范围等方面进行论述。

1.工作原理PWM调光非隔离降压型LED恒流驱动芯片是通过控制PWM信号的占空比来实现对LED亮度的调节。

当需要调光时，芯片内部的控制电路将根据输入的PWM信号，在每个PWM周期内控制输出电流的大小，从而实现LED的亮度调节。

与传统的调光方式相比，PWM调光方式具有响应速度快、调光范围大、调光效果好等优点。

另外，该芯片采用了非隔离降压型的电路结构，输入电压通过电感和二极管的作用，将电压降低到LED的工作电压范围，同时保持输出电流的稳定。

这样就可以在不同输入电压条件下，始终保持LED的恒流驱动，提高了LED的亮度稳定性和可靠性。

2.特点（1）PWM调光功能：芯片内部集成了PWM调光控制电路，能够根据输入的PWM信号实现LED的亮度调节，满足不同应用场景对LED亮度的需求。

（2）恒流驱动：芯片采用恒流驱动方式，能够始终保持LED的工作电流不变，提高LED的亮度稳定性和寿命。

（3）非隔离降压型：采用非隔离降压型的电路结构，能够将输入电压降到LED的工作电压范围，同时保持输出电流稳定，适用于不同的输入电压条件。

（4）高效能：芯片内部集成了高效能的功率器件和控制电路，能够提高整体的转换效率，降低能量损耗。

（5）小型化设计：芯片采用了小型化的封装和器件设计，能够降低整体的尺寸和重量，适用于一些空间有限的应用场景。

（6）过流保护：芯片内部集成了过流保护功能，能够在LED短路或异常负载情况下及时切断输出，保护LED和芯片本身的安全。

3.应用范围PWM调光非隔离降压型LED恒流驱动芯片适用于各种LED照明产品和显示屏等应用场景。

AC-DC 非隔离式LED驱动电路的设计一、简单阻容降压LED驱动电路电路是直接采用电容作为限流元件，在此电路中，由于电容上的分压几乎达到了全部电源电压，所以具有良好的限流特性，当电源电压在±10％波动时，输出电流也在≤±10％内波动，只要在设计中把LED 的额定值留有一定的裕量，就能保证在电源电压波动时LED 仍处于良好的工作状态。

由于电容的介质损耗极小，所以电路的损耗很小，电阻R 的作用是在断电时，保证电容上的电压能及时放掉，其阻值可≥3MΩ，每组串联的LED 中，可加有一个IN4007 二极管，当两组串联的LED 有一个内部开路时，另一组有可能被反向电压击穿，如串入一个IN4007 二极管，则可保护剩余的LED 不损坏，当然IN4007 的加入也使效率略有下降，（当输出电流30mA 时，IN4007 上的功耗约0.02W）。

对于一体化小夜灯，可省略IN4007，此时这一驱动电路效率≥90％。

用此驱动电路做成的LED 小夜灯，效率高于采用气体放电光源的小夜灯，并且使用寿命远大于采用其它光源的小夜灯。

此电路在30 个LED 串联时还能稳定工作。

但是此电路输出的光具有一定的频闪（在50Hz 时有100Hz 的频闪），不适用于运动物的照明场合，并且使用时LED 应做成不可触及，否则将影响安全。

注意﹐大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管﹐建议连接上﹐因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间( 如雷电﹑大用电设备起动等 )有效地将突变电流泄放﹐从而保护二级关和其它晶体管﹐它们的响应时间一般在微毫秒级 .电路工作原理﹕电容C1的作用为降压和限流﹕大家都知道﹐电容的特性是通交流﹑隔直流﹐当电容连接于交流电路中时﹐其容抗计算公式为﹕XC = 1/2πf C式中﹐XC 表示电容的容抗﹑f 表示输入交流电源的频率﹑C 表示降压电容的容量.流过电容降压电路的电流计算公式为﹕I = U/XC式中 I 表示流过电容的电流﹑U 表示电源电压﹑XC 表示电容的容抗在220V﹑50Hz的交流电路中﹐当负载电压远远小于220V时﹐电流与电容的关系式为﹕I = 69C 其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA下表为在220V﹑50Hz的交流电路中﹐理论电流与实际测量电流的比较电阻R1为泄放电阻﹐其作用为﹕当正弦波在最大峰值时刻被切断时﹐电容C1上的残存电荷无法释放﹐会长久存在﹐在维修时如果人体接触到C1的金属部分﹐有强烈的触电可能﹐而电阻R1的存在﹐能将残存的电荷泄放掉﹐从而保证人﹑机安全.泄放电阻的阻值与电容的大小有关﹐一般电容的容量越大﹐残存的电荷就越多﹐泄放电阻就阻值就要选小些.经验数据如下表﹐供设计时参考﹕D1 ~ D4的作用是整流﹐其作用是将交流电整流为脉动直流电压.C2﹑C3的作用为滤波﹐其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压压敏电阻( 或瞬变电压抑制晶体管 )的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉﹐从而保护LED不被瞬间高压击穿.LED串联的数量视其正向导通电压( Vf )而定﹐在220V AC电路中﹐最多可以达到80个左右.组件选择﹕电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值﹐在220V,50Hz的交流电路中时﹐可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容.D1 ~D4 可以选择IN4007.滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定﹐一般为负载电压的1.2倍.其电容容量视负载电流的大小而定. 下列电路图为其它形式的电容降压驱动电路﹐供设计时参考﹕D1 ~ D4的作用是整流﹐其作用是将交流电整流为脉动直流电压.C2﹑C3的作用为滤波﹐其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压压敏电阻( 或瞬变电压抑制晶体管 )的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉﹐从而保护LED不被瞬间高压击穿.LED串联的数量视其正向导通电压( Vf )而定﹐在220V AC电路中﹐最多可以达到80个左右.组件选择﹕电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值﹐在220V,50Hz的交流电路中时﹐可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容.D1 ~D4 可以选择IN4007.滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定﹐一般为负载电压的1.2倍.其电容容量视负载电流的大小而定.二、可控硅构成的阻容降压LED驱动电路三、线性简易设计方案四、ROHM公司BP5061设计的5V/350mA开关型LED驱动电路五、台硕电子TAC9918设计的LED驱动电路六、集成恒流源NUD4001 的LED 驱动电路七、TAC9910设计的开关型LED驱动电路八、荷兰Philips菲力普公司TEA152X设计的LED驱动器九、韩国动运国际DW8520设计的开关型LED驱动电路十、深圳敦泰科技FT6610DB1设计的开关型LED驱动电路十一、HUF604设计的开关型LED驱动电路十二、Onsemi公司CAT4240设计的开关型LED驱动电路十三、Onsemi公司NCP1200/NCP1216设计的开关型LED驱动电路十四、Addtk 广鹏科技A704设计的开关型LED驱动电路十五、芯联半导体CL6804/CL6808设计的开关型LED驱动电路十六、Consonance 如韵电子CN5616设计的开关型LED驱动电路十七、IR公司IRS2541设计的开关型LED驱动电路十八、PI公司LNK306设计的开关型LED驱动电路十九、National美国国家半导体LM3445设计的开关型LED驱动电路二十、NK南科公司ADT0160设计的四路跑马灯二十一、安森美NCP1216设计的开关型LED驱动电路二十二、安森美NUD4011设计的线性LED驱动电路二十三、安森美NCP3065设计的开关型LED驱动电路二十四、PI公司使用填峰电路来改善功率系数的9 W LED驱动器二十五、PI公司设计的开关型LED驱动电路二十六、PI公司LNK306设计的开关型LED驱动电路二十七、三肯公司LC5205D/5210D设计的高功率因数LED驱动电路二十八、三肯公司STR0W6251设计的开关型LED驱动电路二十九、三肯公司SPI-9150设计的开关型LED驱动电路三十、三肯公司SSC2001设计的开关型LED驱动电路三十一、Supertex美国超科HV9906设计的带PFC功能的LED驱动电路三十二、Supertex美国超科HV9910设计的开关型LED驱动电路三十三、Supertex美国超科HV9921/9922/9923设计的LED驱动电路三十五、Supertex美国超科HV9931设计的PFC功能LED驱动电路••••••三十六、ST公司L6561设计的开关型LED驱动电路三十七、普诚科技股份有限公司PT6901设计的LED驱动电路三十八、华润矽威公司PT4115设计的MR16射灯LED驱动电路三十九、华润矽威公司PT4107设计的宽范围开关型LED驱动电路四十、荷兰NXP恩智浦公司SSL2101构成的LED驱动电路四十一、Sanyo三洋公司LA5121设计的开关型LED驱动电路四十二、Sanyo三洋公司LA5121设计的开关型LED驱动电路。

非隔离PWM调光LED恒流芯片一、什么是非隔离PWM调光LED恒流芯片？非隔离PWM调光LED恒流芯片是一种用于LED灯的驱动芯片，它具有非隔离式PWM调光特性和LED恒流驱动特性。

它通过调节电流来控制LED的亮度，实现LED灯的调光功能。

与隔离式PWM调光LED 恒流芯片相比，非隔离式PWM调光LED恒流芯片具有功率效率高、成本低、体积小等优点。

二、非隔离PWM调光LED恒流芯片的工作原理1. LED恒流驱动原理LED恒流驱动是指在LED工作时，通过电路自动调节电流保持LED的亮度稳定。

非隔离PWM调光LED恒流芯片利用电路内部的反馈控制功能，实现LED的恒流驱动。

2. PWM调光原理PWM（脉冲宽度调制）是一种调节电路的工作方式，它通过控制电路工作时间和断断时间的长度来改变电路输出的平均电压或电流，从而达到调光的目的。

非隔离PWM调光LED恒流芯片利用PWM调光原理，通过调节脉冲宽度来控制LED的亮度。

三、非隔离PWM调光LED恒流芯片的特点1. 高效率：非隔离PWM调光LED恒流芯片具有高效率的特点，能够有效降低LED灯的功耗。

2. 稳定性好：通过LED恒流驱动和PWM调光原理，非隔离PWM调光LED恒流芯片能够保持LED的亮度稳定，避免闪烁和光线不均匀现象。

3. 体积小：非隔离PWM调光LED恒流芯片集成度高，体积小，适用于小型LED灯的驱动。

4. 成本低：非隔离PWM调光LED恒流芯片的制造成本较低，适用于大规模应用。

四、非隔离PWM调光LED恒流芯片的应用领域1. 家居照明：非隔离PWM调光LED恒流芯片可以应用于家庭LED 灯的调光驱动，实现智能照明功能。

2. 商业照明：非隔离PWM调光LED恒流芯片适用于商业场所的LED灯调光，满足不同环境下的光照需求。

3. 汽车照明：非隔离PWM调光LED恒流芯片可应用于汽车前照灯、尾灯等LED灯的调光驱动。

4. 其他领域：非隔离PWM调光LED恒流芯片还可应用于舞台灯光、广告照明等领域。

LED中驱动电源隔离与非隔离区别目前在一般的led照明市场上，存在非隔离设计和隔离型驱动电源之分。

非隔离设计仅限于双绝缘产品，例如灯泡的替代产品，其中LED和整个产品都集成并密封在非导电塑料中，因此，最终用户并没有任何触电的危险。

二级产品都是隔离型的，价格相对比较昂贵，但在用户可以接触到LED和输出接线的地方（通常在LED照和路灯照明应用的情况下），这种产品必不可少。

带隔离变压器或者电气隔离的LED驱动电源意味着LED可以直接用手接触而不会触电。

而无隔离变压器的LED驱动电源虽仍可以借助防护外壳实现部分机械绝缘，但此时的LED在工作时并不能直接接触。

绝缘型灯泡在今后将成为主流。

物理设计决定着驱动器是隔离式还是非隔离式。

安全规则通常要求使用两个独立的隔离层。

设计师可以选择两种物理隔离层，即塑料散光罩和玻璃护罩，并使用非隔离式电源。

如果物理隔离成本太高、存在机械困难或者吸收太多光，就必须在电源中解决电气隔离问题。

隔离式电源通常要比同等功率水平的非隔离式电源大一些。

照明灯设计师必须在他们所设计的每款产品中进行大量的成本及设计优化工作。

由于适用于不同的应用，是采用隔离的绝缘变压器还是采用隔离的防护灯罩外壳，设计者在不同的角度考虑永远会有不同的见解。

通常，他们会从多方面去分析，例如成本与制造工艺、效率和体积、绝缘可靠性和安全规范的要求，等等。

带变压器的驱动成本较高，但也相应让LED灯具变得更加实用，能够满足终端用户偶然接触LED的需要。

当白炽灯玻璃外壳很容易被损坏时，一个E27型号的普通灯泡可被替换成为LED灯。

此外，在工业区或者是办公设备应用中的灯具并不需要接触到终端用户，如路灯和商场照明，这时的LED灯也确实需要隔离变压器。

作为一个让最终用户能安全使用的产品，一定会考虑绝缘与隔离的可靠性。

作为完整的产品，产品表面使用者能接触到的部分一定要经过隔离，不能让人触电。

而从产品整个系统而言，隔离是不可避免的，区别只是设置隔离的位置不同。