LED如今在电源市场上占据着一大块的位置,其亮度高、低功耗、寿命长、启动快,功率小、无频闪、不容易产生视 觉疲劳等优点使之成为受消费者好评的重要因素。在电源行业,LED的隔离和非隔离恐怕是最常听到的两个名词,那么它们到底是什么?两者的区别又是什么?
一、成本与效率 电子产品的成本不光是设计生产成本,批量大的产品也包括维修成本。就LED电源电路结构而言,目前的隔离型方案多是AC/DC的反激式 (Flyback)电路方案,因此相对电路较复杂、成本较高。非隔离型基本是采用DC/DC的升压(Boost)或降压(Buck)电路,则相对电路较简单,因而成本也相对较低。
非隔离由于少了变压的能损耗,效率一般能达到90%以上,而且有更高的功率因素。而隔离一般能效在88%,视功率而定,所以隔离电源发热也比较大。
非隔离电源在效率和成本上比隔离电源较有优势。隔离电源效率不易做高,处理不好的话热量很大,成本也高,尤其是做那种内置灯管的LED日光灯。但非隔离电源,因为对雷击浪涌电压抑制能力较差,大批量出货时,就会遇到很多损坏。
相比隔离电源,非隔离电源主要是减少了变压器,以最少的用料来设计架构,做到相同的产品功能,所以非隔离成本有较大的优势。这估计就是非隔离电源在中国很吃香的原因了。
注意:在低压供电的LED灯具中,以效率和成本优先的原则,其实非隔离型方案是最佳的选择。
二、电性能 再从性能上说,隔离电源的优点是:不会对人体造成威胁,宽电压表现很好,非隔离的现在也很成熟,电压范围略比隔离的差些,电压范围在110V- 300V之间;而隔离电源能做到60-300V。高低电流很均匀。隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高,应按实际使用的要求来选隔离型还是非隔离型驱动。
从恒流精度上:隔离型可以做到±5%以内,而非隔离型则很难做到。
非隔离电路对于浪涌十分敏感,抑制能力差。雷击浪涌,这种电压是瞬间高压,高达几千伏,时间很短,能量极强,这个电压进入电源,对于非隔离BUCK 电路,会瞬间传达到输出,击坏恒流检测环,或是进一步击坏芯片,造成300v直通,而烧掉整条灯管。事实上就是指非隔离电源,在批量出货时,返修率高于隔离LED驱动电源,大都是因为炸坏。而隔离电源炸坏的机率要小不少,非隔离的一般在2%至3%左右。
很多电网电压不稳,隔离也会,现象也是芯片、MOS管、恒流环路全烧坏,但隔离相对少得多。
三:安全性 隔离电源是使用变压器将220V电压通过变压器将电压降到较低的电压,然后再整流成直流电输出供电使用。因为变压器的主线圈承受220V电压,次级线圈只承受输出的 低交流电压,并且主次线圈之间并不直接连接,所以称为隔离电源。变压器的转换过程是:电-磁-电,没有和大地连接,所以不会发生触电危险。
而非隔离电源是用220V直接输入到电子电路,在通过电子元件降压输出,输入输出是通过电子元件直接连接的,所以称非隔离电源;两者从表面上看就是有无变压 器的区别。LED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。非隔离电路是输入电源通过升降压之后直接加在了LED负载上,有触电危险存在。
所以要通过安规认证,比如3C、UL、CE等,非隔离就麻烦,一般生产厂家没有绝对的设计技术实力,一般不好通过。因为绝缘及爬电距离不够,只能从灯具物理结构设计了。灯管是可以接受的,也有全塑的,比如,通常LED和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印製板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可以耐 2000V高压,但有时螺丝孔的毛刺会产生所谓的爬电现象,使得难以通过CE认证。
但作为完整的LED照明灯具产品,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。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。
缘于上述几点,这两种架构的电源各有优势,非隔离电源侧重于较高的功率因数及效率,减少了能源的损耗;而隔离电源重视生命的安全和日光灯整体的使用安全性,在功率因数及效率方面略逊于非隔离电源,不同场合和不同使用环境,不同的电源类型没有硬性规定。
将《LED工厂灯驱动电源隔离与非隔离实质性区别分析》分享到: