作為LED照明燈具的重要組成部分,驅(qū)動電源正在順應(yīng)潮流走向兩個極端,其一是帶有各種控制功能的中高端外置驅(qū)動,另一個趨勢則是符合低成本市場的線性方案。在這種趨勢下,“非隔離”電源以其相對較低的價格和較高的效率成為一些應(yīng)用企業(yè)的首選,甚至有人大膽預(yù)言稱“LED球泡燈將在2015年全采用非隔離電源”。
與隔離電源相比,非隔離電源在設(shè)計上省去了隔離變壓器,使得整個驅(qū)動電源體積減小,而工作過程中無需變壓也使得非隔離電源在理論上能夠達(dá)到比隔離電源更高的效率。
實際上,無論使用隔離電源還是非隔離電源,LED燈具成品一定要保證絕對的安全性,而兩者的區(qū)別在于,前者將絕緣部分設(shè)計在電源上,后者則是將隔離的思路轉(zhuǎn)嫁到燈具的外殼部分。
“非隔離”更便宜
驅(qū)動電源中的“非隔離”是指在電路的負(fù)載端和輸入端有直接連接,沒有隔離變壓器的存在,以最少的用料來設(shè)計架構(gòu),做到相同的產(chǎn)品功能,所以成本也會隨之下降。據(jù)了解,非隔離電源比隔離電源的成本至少要低10%,其中的差異取決于功率的大小。在價格占主導(dǎo)地位的國內(nèi)照明市場,這是非隔離電源流行起來的主要原因。
此外,伊戈爾電氣股份有限公司技術(shù)總監(jiān)熊川高告訴LED照明世界記者,非隔離電源的效率更高,“由于隔離產(chǎn)品中間有一個高壓轉(zhuǎn)低壓的過程,它的效率在理論上是不及非隔離的”,非隔離由于少了變壓的能損耗,效率一般能達(dá)到91%以上,而且有更高的功率因素。而隔離一般能效在88%左右,視功率而定。
同樣是因為隔離變壓器的存在,隔離電源在工作過程中會產(chǎn)生更多的熱能,在球泡燈這樣空間有限且散熱困難的LED燈具中,使用非隔離電源會有更大的優(yōu)勢。
國內(nèi)LED照明市場中,球泡燈是目前消費(fèi)需求量最大的市場之一,曾有業(yè)內(nèi)人士分析稱,由于電網(wǎng)電壓整流后和此輸出負(fù)載電壓相差較大,所以球泡燈中最適合的方式是通過反激隔離降壓驅(qū)動。然而隔離電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,器件較多,成本較高,效率較低,不適合批量生產(chǎn),而非隔離電路相對線路簡單,所用器件少,體積小,成本較低,效率較高。隨著市場對成本和效率的要求,非隔離電路在小功率LED驅(qū)動領(lǐng)域開始登上舞臺,甚至有人表示,2015年球泡燈電源將會全部由非隔離替代隔離。
對此,廣東科谷電源有限公司銷售部主管李成彪認(rèn)為,由于LED球泡燈本身價值并不太高,使用非隔離電源是其進(jìn)一步降低成本的需求,而應(yīng)用非隔離電源最多的產(chǎn)品是一體式筒燈,采用非隔離電源唯一的原因也是在于成本優(yōu)勢。
絕緣外殼成為重要防線
非隔離電源雖然便宜,但其安全性卻一直是大家的顧慮所在,由于非隔離電路是輸入電源通過升降壓之后直接加在LED負(fù)載上的,人體直接接觸會有觸電的隱患,這時需要通過LED燈具的外殼來達(dá)到絕緣的目的。
廣東科谷電源有限公司銷售部主管李成彪表示,單個非隔離電源肯定是不符合安規(guī)的,對于成品燈來說,只有人體能觸摸到的地方都做到絕緣才符合標(biāo)準(zhǔn)。
伊戈爾電氣股份有限公司技術(shù)總監(jiān)熊川高向LED照明世界記者表示,非隔離電源實際上是將隔離的思路轉(zhuǎn)嫁到了燈具的外部,“要保證燈具整體的安全性,必須要通過燈殼把隔離的措施做好,這一塊相對會增加一點點成本。”
絕緣材料的發(fā)展也給非隔離電源的應(yīng)用帶來了更多的可能性,“以前很多燈是金屬結(jié)構(gòu)直接外露的,現(xiàn)在塑包鋁這種概念出來后,導(dǎo)致絕緣的處理就非常簡單了。”
近期,玻璃燈管與非隔離電源的配套解決方案也成為業(yè)內(nèi)熱議的話題。由于玻璃燈管本身的絕緣特性、散熱均勻、透光性好,再加上其成本遠(yuǎn)低于塑料管和鋁合金管,與非隔離電源的搭配再一次實現(xiàn)了LED燈管成本的降低。但是,玻璃破裂和飛濺的問題使玻璃燈管無法通過UL認(rèn)證的跌落測試,該解決方案仍有待完善。
熊川高稱,通用照明中使用非隔離電源是符合安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的,且已通過多項標(biāo)準(zhǔn)檢測,前提是電源廠商和應(yīng)用廠商的充分溝通,以保證燈具外殼的絕對安全,“做非隔離電源一定會跟應(yīng)用企業(yè)有關(guān)系,比如說,一家電源廠商的客戶群是做球泡燈的,那么這家電源廠就會生產(chǎn)比較多的非隔離電源;就算是做面板燈,只要跟燈廠溝通好,做非隔離也是能夠?qū)崿F(xiàn)的,有些客戶已經(jīng)在選這種方式來做。我們是電源廠家,一定要讓燈廠理解到這種非隔離來做產(chǎn)品安全的防護(hù),必須要電源和燈廠兩者的配合才能解決這個問題。”
室內(nèi)照明更加適用
根據(jù)熊川高的觀點,非隔離電源可以應(yīng)用于任何場合,前提是外部防護(hù)措施做到位,“關(guān)鍵是要保證整套燈具的安全能夠做好,像之前說的球泡燈,包括面板燈、吸頂燈都可以用非隔離來做,把燈具的絕緣防護(hù)做好就沒問題。”
然而,在穩(wěn)定性方面,非隔離電源不如隔離電源,這個短板直接導(dǎo)致了非隔離電源不適用某些場合。李成彪告訴LED照明世界記者,與使用隔離電源的燈具相比,使用非隔離電源導(dǎo)致LED光源損壞的可能性更大。
據(jù)了解,非隔離電路對于浪涌十分敏感,抑制能力較差,遭遇電網(wǎng)電壓不穩(wěn)的情況如雷擊時,AC線兩端的電壓瞬間升高,甚至高達(dá)3000V,雖然時間短,能量卻極大,當(dāng)一個大的負(fù)載斷開瞬間,對于非隔離電路,會瞬間傳達(dá)到輸出,擊壞恒流檢測環(huán),或是進(jìn)一步擊壞芯片,從而損壞整個照明設(shè)備。雖然同樣的問題也存在于隔離電源中,但是從損壞幾率上來看,隔離電源低于非隔離電源。
其次,非隔離電源對LED的參數(shù)有所要求,一般適用于高電壓低電流的應(yīng)用場合。
在家庭照明,或是燈具總體數(shù)量不多的室內(nèi)照明場景中,由于用電環(huán)境好,浪涌影響小,結(jié)合絕緣外殼,采用非隔離電源有較大的成本優(yōu)勢。而在戶外大功率照明中,電源工作環(huán)境更加惡劣,雷擊浪涌的幾率更大,且完全依靠燈殼絕緣將會大大增加整個燈具的成本,在這種情況下,應(yīng)用非隔離電源的意義不大。
從整個照明燈具產(chǎn)品來看,隔離是不可避免的,兩種電源方案的區(qū)別在于隔離設(shè)置的位置不同,而具體是采取什么方案,還要取決于燈具的設(shè)計需求、產(chǎn)品定位與具體應(yīng)用場景。
本文為搜搜LED網(wǎng)原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明出處!