关于高压线性广泛应用于室内照明灯具的探讨

【中国建材家居网】高压线性在四年前应用（桥堆驱动模式）会成为笑话，有赖于随着LED下游灯具的价格竞争加剧及高压线性的技术得到发展，30W以内的LED照明灯具的驱动模式得到广泛的推广和应用。但基于PF值、频闪等应用方面的问题及争议也日益凸显，“照明行业精英汇”于1月30日晚，组织各路大大伽就高压线性的应用产生的应用、技术措施等问题展开讨论。本场讨论会由吴金水主持，文字整理陈炳泉。

线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。

一、线性电源是未来电源LED室内照明发展的趋势

通俗的说，可控硅是一个控制电压的器件，由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的，固此随着输出电压Uo的大小变化，可控硅的导通角也随着变化。加在主变压器初级的电压Ui也随之变化。就是~220V市电经可控硅控制后只有一部分加在主变压器的初级。当输出电压Uo较高时，可控硅导通角较大，大部分市电电压被可控硅“放过来了”（如上图所示），因而加在变压器初级的电压，即Ui较高，这当然经整流滤波后输出电压也就比较高了。而当输出电压Uo很低时，可控硅导通角很小，绝大部分市电电压被可控硅“卡断了”（如下图所示），只让很低的电压加在变压器初级，即Ui很低，这当然经整流滤波后输出电压也就很低。

二．线性电源的主电路如下：

线性电源实际上是在可控硅电源的输出端再串一只大功率三极管（实际是多只并联），控制电路只要输出一个小电流到三极管的基极就能控制三极管的输出大电流，使得电源系统在可控硅电源的基础上又稳压一次，因而这种线性稳压电源的稳压性能要优于开关电源或可控硅电源1-3个数量级。但功率三极管（亦称调整管）上一般要占用10伏电压，每输出1安培电流就要在电源内部多消耗10瓦功率，例如500V 5A电源在功率管上的损耗为50瓦，占输出总功率的2%，因而线性电源的效率要比可控硅电源稍低。

三、开关电源的主电路如下：

由电路可以看出，市电经整流滤波后变为311V高压，经K1~K4功率开关管有序工作后，变为脉冲信号加至高频变压器的初级，脉冲的高度始终为311V。当K1，K4开通时，311V高压电流经K1正向流入主变压器初级，经K4流出，在变压器初级形成一个正向脉冲，同理，当K2，K3开通时，311V高压电流经K3反向流入主变压器初级，经K2流出，在变压器初级形成一个反向脉冲。这样，在变压器次级就形成一系列正反向脉冲，经整流滤波后形成直流电压。当输出电压Uo较高时，脉冲宽度就宽，当输出电压Uo较低时，脉冲宽度就窄，因此开关管实际上是一个控制脉冲宽窄的装置。 我公司在没有特别体积要求的情况下，一般向用户提供线性电源，这主要是：

1、线性电源精度好(优于开关电源或可控硅电源1-3个数量级)，适用多种场合，一般用户不会提出性能、精度、技术指标方面的问题。

2、便于维修，因为多数用户都有熟悉线性电源的维修人员，也有这方面的备件。维修工具，有一只万用表即可基本解决问题，较为细心的电工亦可动手。

3、维修后一般不留后遗症，故障能彻底排除，性能可完全恢复，只要正确使用，及时维修。

线性电源的优点：性能稳定，没有高频纹波等干扰。

线性电源的缺点：发热、能源利用率低。没有超大功率的电源供选择。

LED线性分段式电源，包括电源、第一串LED、第二串LED、第三串LED、第一三极管、第二三极管、第三三极管，其特征在于，还包括第四三极管、第五三极管、第六三极管和第一二极管、第二二极管、第三二极管，其中电源的输出负端接地，电源的输出正端接第一三极管、第二三极管和第三三极管的集电极，第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、、第五三极管、第六三极管的基极分别接第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号、第五控制信号和第六控制信号，第一三极管、第二三极管、第三三极管的发射极分别接第一串LED、第二串LED、第三串LED的正极并分别接第一二极管、第二二极管、第三二极管的负极，第四三极管、第五三极管、第六三极管的发射极均接地，第四三极管、第五三极管、第六三极管的集电极分别接第一串LED、第二串LED、第三串LED的负极并分别接第一二极管、第二二极管、第三二极管的正极；第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管均为NPN型三极管；该线性电路的控制方法如下：电源输出电压的第一个周波到来时，第一控制信号输入一正偏压使得第一三极管导通，而第二控制信号和第三控制信号无正偏压输入，第二三极管和第三三极管不导通；当第一个周波的电压低于第一电压时，第四控制信号、第五控制信号和第六控制信号均输入一正偏压，第四三极管、第五三极管、第六三极管均导通，第一串LED工作，而第二串LED和第三串LED不工作；当第一个周波的电压高于第一电压而低于第二电压时，第四控制信号不输入一正偏压，第四三极管不导通，而第五控制信号和第六控制信号均输入一正偏压，使得第五三极管和第六三极管导通，第一串LED和第二串LED工作，而第三串LED不工作；当第一个周波的电压高于第二电压时，第四控制信号和第五控制信号不输入一正偏压，第四三极管和第五三极管不导通，而第六控制信号输入一正偏压，使第六三极管导通，第一串LED、第二串LED、第三串LED均工作；电源输出电压的第二个周波到来时，第二控制信号输入一正偏压，使得第二三极管导通，而第一控制信号和第三控制信号均不输入一正偏压，使得第一三极管和第三三极管不导通；当第二个周波的电压低于第一电压时，第四控制 信号、第五控制信号、第六控制信号均输入一正偏压，使得第四三极管、第五三极管和第六三极管均导通，第二串LED工作，而第一串LED和第三串LED不工作；当第二个周波的电压高于第一电压而低于第二电压时，第五控制信号不输入一正偏压，第五三极管不导通，第六控制信号和第四控制信号均输入一正偏压，使得第六三极管和第四三极管导通，第二串LED和第三串LED工作，而第一串LED不工作；当第二个周波的电压高于第二电压时，第五控制信号和第六控制信号均不输入一正偏压，使得第五三极管、第六三极管不导通，而第四控制信号输入一正偏压，使得第四三极管导通，第一串LED、第二串LED、第三串LED均工作；电源输出电压的第三个周波到来时，第三控制信号输入一正偏压，第三三极管导通，第一控制信号和第二控制信号不输入一正偏压，第一三极管和第二三极管不导通；当第三个周波的电压低于第一电压时，第四控制信号、第五控制信号、第六控制信号均输入一正偏压，使得第四三极管、第五三极管、第六三极管均导通，第三串LED工作，而第一串LED和第二串LED不工作；当第三个周波的电压高于第一电压而低于第二电压时，第六控制信号不输入一正偏压，第六三极管不导通，而第四控制信号和第五控制信号均输入一正偏压，第四三极管和第五三极管均导通，第一串LED和第三串LED工作，第二串LED不工作；当第三个周波的电压高于第二电压时，第四控制信号和第六控制信号均不输入一正偏压，第四三极管和第六三极管不导通，而第五控制信号输入一正偏压，使得第五三极管导通，第一串LED、第二串LED、第三串LED均工作。（下面是十大LED灯饰品牌小编为大家准备的图）

仿真而线性原理

对于LED来讲因为各种因素在内小型化过温保护过流保护过压保护，反向电压冲击，而在加上各iC家不同的工艺制程，对于线性iC在不同的电路基础上进行改进在iC业者来讲要有配合的光源。

张栋源：安规、稳定性、户外大功率灯具如何解决？还是已经解决了？

吴金水：稳定性：因为用分立件少所以器件离散性小一致性高，大功率灯具通过多组合多路来解决，大功率灯具通过多组合多路来解决。

未来还有多iC组合式应用

交流与讨论

古成：线性： 优点1.从成本讲，毫无疑问，不管过不过认证，性价比很高，除了最低端的，目前比不过阻容。最高端的，与电源相比，不明显。主要因为高压灯珠价格。低不过低压，而能过比如能源之星的，需要专利，高压灯珠价格却又比低压高太多，所以，普通非隔离的要求，到，能过如UL.TUV.FCC的要求的话，线性是性价比更高的。2.从制造讲，效率高，能容易成未来的，从制造变成智造，也就是工业4.0。并且运营管理综合费用，肯定有所下降。3.从趋势讲，如很多大咖所说，以后我们是进入智能化，人性话时代，其实进化脚步从未停止，以前电脑与现在电脑对比，手机？车？等一系列生活所需用品，都是智能化，集成化时代。线性是进化带来的制作品。

缺点：1.很多地区电压不稳定，巴西一面110v，一面220v，目前做不到宽电压，或者说，电压低了，亮度会下降。2.目前频闪无pf无法完美兼容，听说，有些厂家已经有解决方案，待期待。3.线性设计上，需要与输入电压相符合，导致某些产品，成本很不理想。

其实如果对比电源，我有个比较好的比喻，线性是AK47，而电源是狙击枪，各有千秋。

首先，我不能代表线性，第二，我并觉得需要证明什么，真的，做电源的，也有做的很好，也有很差。群主我经常请叫他，您不说，我都会要多让他帮我看看还有哪里不行呢。

ic耐温大家都做的很好，都是成熟的行业了，差别只是里面的过温保护节点而已。至于灯珠有没有影响，跟灯珠自身品质很大关系，有些差灯珠，80就烧了，不烧也光衰大，好的灯珠，你100度都是小问题。

余远强：

当输入电压和负载电压相差不大时候，芯片功耗很小。

廖家辉：无频闪的电容容量应该如何设计？

余远强：输出端加个mos管也可以，牺牲点效率、牺牲点成本。

郑时召：线性LED芯片，目前主要在光源上；同灯具匹配，配光如何？能否广泛应用于商业照明灯具上，适用性如何？高端的产品应用性怎样？

余远强：灯具毛利高，还是用开关电源吧。

袁骏诚：线性还有一个问题，就是灯珠电压越来越低，ic承受的电压越来越高，ic承受的电压越来越高；

第二个问题，就是随着使用时间越来越长，led电压也会降低。散热不好，led电压能掉10%，分段恒流有色容差问题。

陈炳泉：高压线性的应用，郑智天大伽应该不会介意本人吹线性的优势，随着线性驱动方案不断得到优化，应用面得到拓展，未来智能照明应用方面的匹配，线性的超小体积和超高的响应时间将会找到各种各样的应用领域。当我们将咱们的照明冠以光-电一体化、光引擎等名称时，我们也看到一条未来电子领域的专业人士，需要和照明行业的专业人士在技术衔接方面做出融合的积极姿态，只有这样，不懂照明（通常）的电子专业人士才能做出适合照明行业的最佳匹配。

 信息整理:中国建材家居网十大灯饰品牌专题小编