LED灯电源设计的伟大构想之一

从2010年11月份第一次为用户做了几百台阻容降压的LED灯以来。观察了几个月，使用效果还可以。决心进入LED行业，认真的做个好的LED电源。毕竟以前我没有做过开关电源的设计，许多因素难免欠考虑。在这立贴说明自己的设计想法，给同行参考以便提意见。我将从输入输出这2头开始LED灯电源设计的探索之旅。

　　1、如果产品没有接地或接地不良，那么跨接在L、N 之间的电容CY1、CY2 就会承受L、N 之间的220V 的电压，在CY1 和CY2 的连接点（接地点）上就会有110V 的电位。漏电是由于产品在使用的时候没有接地导致的。这种漏电对于绝大部分人来说是不会构成安全危害的，但某些对电流较敏感的人会有较强反应。

　　接地阻抗测试为测试产品的接地点，对产品的外壳或金属部份，施以一个恒流(一般电流在10-40A 之间) 电源来测试两点间的阻抗大小，一般产品规定量测25A，阻抗不得大于0.1Ω 而CSA要求量测40A，以此测试，可检测出接地点螺丝未锁紧、接地线径太小、 接地线断路等问题。

　　X Y 电容都是需要用安规电容。而X 电容一般是薄膜电容MKP 之类，方型外观；多数Y 电容是陶瓷电容耐压1KV以上。x 电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容；Y 电容是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，Y 电容值不能太大，一般X 电容是uF 级，Y 电容是nF 级。X 电容抑制差模干扰，Y 电容抑制共模干扰。

　　安规电容安全等级

　　X1 >2.5kV ≤4.0kV Ⅲ

　　X2 ≤2.5kV Ⅱ

　　X3 ≤1.2kV ——

　　安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围

　　Y1 双重绝缘或加强绝缘 ≥ 250V

　　Y2 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

　　Y3 基本绝缘或附加绝缘 ≥150V ≤250V

　　Y4 基本绝缘或附加绝缘 150V

　　Y 电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC 性能影响的目的。GJB151 规定Y 电容的容量应不大于0.1uF。Y 电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y 电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。

　　个人观点：不用接地端子，电源与灯具做好绝缘！

　　2、防雷用MOV：14K431、430V、连续275VAC、350VDC 155J(10/1000us) 、110 J(2ms) 、710V，6000A(8/20us)。

　　LC滤波用贴片器件，不要用大体积电感。桥堆MB6S的正向压降0.8A时有2×1V？那MB6S的损耗有点大了（1.6W）。谁有0805的0.3V正向压降的二极管或桥堆？

　　3、这几天在学习仿真软件，网上只能下载了multisim10.1。经常出错死掉，它的元件库中的LED我修改为3.1V/350mA，不知能模拟实际的LED伏安特性吗？

　　4、单片机初选TI,MSP430系列。先做个原理图。

　5、单片机电路功耗3.6V/6mA，直接从桥堆后取电损耗太大；所以从LED灯串后取电。不过输入AC电压只能分级了：190VAC—250VAC, 80VAC---150VAC。单片机电源最大损耗

　　6mA×60VAC＝360mW。单片机电路总功耗＝360mW + 3.6V×6mA +

　　电压采集电路损耗250V~2/1000=63mW + 30Mo*1A~2=30 mW = 475Mw。6mA包括单片机，红外接收头，3线串行联网接口，热电阻温度，光敏电阻，I/O等电路的电流。

　　Vadc, Iadc为单片机内16位ADC的电压，电流单极性采集输入。

　　Tled,THJ为LED灯板温度与环境温度热敏电阻采集输入。单片机有内部测温二极管。

　　VDR,IRD为光敏电阻，红外遥控头采集输入。

　　HZ过零检测，不一定需要。

　　VDD到3.6V间有稳压电路。

　　I/O单片机到LED驱动电路的控制线4―――6根。

　　RXD,AND,TXD三线光隔串行联网HE1接口，可串接上百个HE1设备，再通过HE1-TCP/IP转换器上网。

　　6、LED驱动电路方案1）。输入交流经PFC电路后成为直流，再经由单片机控制的多路可变恒流源。PFC电路为提高效率无需稳压，当输入交流为190VAC时直流＝190×1.4＝276VDC，用单片机控制的第一路可变恒流源；接272.8V/3.1V(330mA)=88个LED的灯串，即使直流电压掉到250VDC(179VAC)，只是灯串的电流变为

　　260 mA (88×2.85V)。即使直流电压升为280V，只是灯串的电流变为360 mA (88×3.18V)。所以输入交流为200VAC时用第一路可变恒流源；接88个LED的灯串。输入交流为220VAC时用第二路可变恒流源；接98个LED的灯串。输入交流为240VAC时用第三路可变恒流源；接108个LED的灯串。输入交流为260VAC时用第四路可变恒流源；接118个LED的灯串。这样MOS管的功耗接近0，即使误差在308VDC(220VAC)有5V的压降*1A也就5W，而总功率为308W,效率也有303/308＝98.4%。用单片机检测输入直流电压来控制可变恒流源是容易做到效率99%的！谁有1W LED的灯串？做实验。

　　7、LED驱动电路方案2）。不用PFC电路，不用电解电容，用单片机检测输入交流电压来控制可变恒流源。但为提高功率因数路数要用多点。功率也相对方案1变小了。