蓝景LED电源系列讲座之二｜如何根据客户需求选用合适的LED电源？

众所周知，LED灯凭借节能、使用寿命长、耐用以及设计灵活等显著优势，目前LED灯正在快速取代室内和室外照明设备中的白炽灯和荧光灯。

但选择正确的LED只是设计方程的一部分，为了使客户的固态照明设计实现全面的效率、耐久性和使用寿命，需要为其选择合适的电源，将客户的应用要求和所使用的LED相匹配。

本次讲座将从输入电压、工作环境、电源转换效率、电源保护功能、价格这5个维度讲解如何根据客户需求来选用合适的LED电源。

首先，我们需要初步了解电压、电流、电源之间的关系。

电压：也称作电势差或电位差，它主要用来给电子设备提供驱动能力。按性质分为交流电压、直流电压。

LED领域常见电压：

1、输入电压（额定电压）：产品铭牌指定电压（长时间稳定使用的输入电压）；

2、输入极限电压：因电网波动而设计的最高与最低的输入电压(一般情况下：极限电压一般按照Uin±10%设计)；

3、输出电压（范围）：电源驱动负载的输出电压。(为保证灯珠Vf值在一定范围内波动时LED灯具能正常使用， LED输出电压通常设计成一个范围）；

4、纹波电压：指输出直流电压中含有的工频交流成分，我司无频闪电源, 纹波电压通常定义在1V以下，有频闪电源通常定义在4V以下。

电流：在电场力的作用下，电荷发生定向移动产生电流（在水压下，小水滴流动）。电流按按性质分：交流、直流。

LED领域常见电流：

1、输出电流：电源在规定的工作条件下其特定的输出电流，输出电流直接影响灯具的光通量、散热及寿命等；
2、纹波电流：指输出直流电流中含有的工频交流成分。我司无频闪电源，纹波电流通常定义在输出电流5%以下，有频闪电源通常定义在输出电流30%以下。纹波电流越大，纹波电流频率越低其频闪效果越严重。

接下来，我们再来学习为客户选择合适电源的5个维度：

一、 输入电压

LED产品在选择电源时，不同地域国家的输入电压不同：

1、100V：2国（日本、北韩）；

2、110～130V：约30国（中国台湾、美国、加拿大、巴拿

马、古巴、黎巴嫩、墨西哥等）；

3、220～230V：约120国 （英国、德国、法国、中国、新加坡、香港(200V)、意大利、西班牙、 希腊、奥地利、荷兰、菲律宾、泰国、挪威、新加坡、印度、纽西兰、澳洲等）

室内电源：

LED柜台亮化及室内LED广告标识&照明可以选择普通室内电源

温馨提示：比较安静的环境建议尽量不选用带风扇的电源。墙体内部线路错综复杂，低频辐射较强，手机拍摄可直观频闪现象，首选电磁兼容电源并做好接地。

防雨电源：

LED亮化工程基本上是在室外，一般选择三防电（防雨、防尘、防潮）。

温馨提示：根据实际需求选择不同防护工艺的电源。延缓环境影响措施三防工艺，

灌胶工艺（彻底隔绝环境影响的措施）。

二、考虑电源工作环境

户外电源：沿海地区和腐蚀严重的环境建议使用灌胶工艺防雨电源或防水电源。

防水电源：部分亮化工程电源需要浸泡在水里面，必须选择特殊灌胶工艺的电源，防止雨水进入电源引起电源失效。

三、电源转换效率

功率：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少。

LED领域常见功率名词：

1、输入功率（整灯功率）：输入功率=电源输出功率/转换效率；

2、输出功率：输出功率=电源输出电压x输出电流；

3、短路功率：输出端直接短路后其输入功率计测试出的功率，一般表现形式是跳动状态（打嗝）；

4、空载功率：不接输出负载（不接LED灯）时的功率，（虽然没有接输出负载，但因接入到电源中，电子元器件的损耗导致）。

开机时间（启动时间）：从市电输入到LED灯具点亮之间的时间差。ERP要求＜0.5s@220Vac， DLC要求＜1s@100V。

DLC认证：是北美商用照明产品性能认证标准。

温度漂移：电源周边温度变化所引起输出电流变化的现象。例：明纬ELG-240输出负载与温 度关系对照表。

效率（转换效率）：输出功率与输入功率的比值（反映了设备能量转换能力）。效率的由来：

电源在输入交流转输出直流的过程中，因电路工作会有一部分电能损耗(损耗的电能以热的形式释放)，损耗越少，这个电源的转换效率就越高，电源的发热量越小，灯具就越节能；反之，转换效率越低，发热量就大，节能性就越差。

输入功率100W，输出功率90W，那这个电源的转换效率为90W/100W=90%。

功率因素：在交流电路中有功功率与视在功率的比值（PF=有功功率/视在功率）。

有功功率：实实在在消耗掉的功率（电参数仪测试的功率均为有功功率）。

视在功率：正弦交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积。

PF值较优越的LED驱动电源波形

▼

PF值较差的LED驱动电源波形

▼

功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低说明电路的无功功率大，设备的利用率低，增加了线路供电损失。

例如：一个PF值0.5的20W灯具需要电网提供40W的功率才能正常工作，而多余的那20W功率损耗在家用电度表上不会显示，也没有发挥实际作用，这就增加了线路的供电损失。

美国能源之星与欧洲ERP等能效认证都对功率因素有强制要求。能源之星要求在额定输入电压范围内PF值大于0.9，欧洲ERP要求如下:

为什么终端客户、政府会关心功率因素（PF）？

低PF驱动电源会降低输电线的负载能力；相反，高PF驱动电源产品单位线径传输的电能利用率就越高。随着能源危机时代到来，政府会管控电子产品功率因素特性。

对LED灯具的影响？

1、采用高PF驱动电源，减少了无功电流对电网的资源占用；

2、采用高PF驱动电源，满足全球高端市场能效要求。

什么是谐波？

LED驱动电源中由于使用感性元器件而造成了电压、电流波形的畸变，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。

LED电源谐波的主要原因是由于电流畸变导致。畸变的波形会重新传到电网中且不能被电器设备所利用，如果谐波量超过一定极限，就会导致各种电器设备不正常工作，也加大了电能传输线的电能消耗。

谐波的危害

使同一电网中其他用电设备受到干扰（直接干扰和相互干扰）、产生故障（噪声、闪灯），还会使电网的“中线”电流超载，影响输电能力。

四、电源保护功能齐全

随着国家对安全意识不断提高，注定安全无小事，所有安全隐患都是重大问题，如果电源没有保护功能，那存在着严重的安全风险。

电源是LED能量提供者，LED系统对电源提供的电压和电流是没有免疫力的。在发生过电压，过电流，短路异常现象时，电源就必须要有过电压保护，过电流保护，短路保护等功能，使电源处于保护状态（切断供电或打嗝模式），防止LED烧坏或出现严重的安全问题——火灾等。这样也会更有效的保护好LED系统。

短路保护：防止电源输出端在操作中因短路导致损坏而设计，同时也防止瞬间短路功率过大使晶体管击穿。

过压保护: 指灯具负载电压超出电源输出最大电压时，ic判断工作异常输出打嗝，当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通。

开路保护：防止开路电压太高而设计的保护（开路电压高，容易触电，开路电压高，电源输出电容耐压超标）。

频闪：是指电光源、光通量以一定频率的波动，用手机对准光源经常可以发现条纹分布，这就是由于频闪引起的。

某些程度的频闪不会引起注意，也不存在生理上的不适。

人眼对60Hz以上的闪烁是不敏感的，LED恒流电源输出端工频一般在100Hz及以上。用CCD感光成像（手机、摄像机）拍摄的时候，因为采样频率的不同，会出现水波纹。但是它跟手机、摄像机的预设频率、感光元件、快门速度都有关系，所以这种测试方法并不一定准确，却是一种简单的测试方法。

五、该如何考虑价格？

不盲目追求高价格，不过分选择低价格。

选择电源时价格越高越好，这是一种错误的选择思维。如果LED寿命5万小时，选用10万小时电源与之匹配，这就是品质过剩，品质浪费。

当然也不能一味选择价格过低的产品，过低的价格决定着电源零件的来源，拆机件、有品质隐患的零件等，这些都严重影响电源的可靠性和稳定性，甚至存在更大安全隐患。