內置式LED日光燈電源的問題分析

目前，幾乎市場上所有LED日光燈的電源都是采用內置式。所謂內置式就是指電源可以放在燈管里面。這種內置式的最大優點就是可以做成直接替換現有的熒光燈管，而無需對原有電路作任何改動。所以內置式電源的形狀通常都是做成長條形，以便塞進半圓形的燈管中去。內置式電源有兩種，一種是非隔離式(圖1)，一種是隔離式(圖2)。

　　圖1. 非隔離式LED日光燈電源

　　非隔離是指在LED負載端和220V輸入端有直接連接，因此觸摸負載就有觸電的危險。220V和鋁殼之間只有鋁基板的極薄絕緣層的隔離，通常不容易通過CE和UL認證。

　　圖2. 隔離式LED日光燈電源

　　隔離式是指在輸入端和輸出端有隔離變壓器隔離，這種變壓器可能是工頻也可能是高頻的。但都能把輸入和輸出隔離起來。可以避免觸電的危險。也容易通過CE或UL認證。

　　一.內置電源LED日光燈的耗電

　　采用內置式電源的最大優點就是可以直接替換現有熒光燈而不需要對原有的接線做任何改變。那么內置式的這種優點是不是也付出一定的代價呢?的確如此，而且這個代價還不小。這要從普通熒光燈的鎮流器結構說起：

　　我們知道，最普通的熒光燈的起輝是采用一個串聯的鐵芯電感和一個并聯的起輝器(圖3a)。對于這種電路在用LED日光燈直接替換時，只要拔掉起輝器就可以了。但是由于鐵芯電感仍然串聯在電路中，所以它仍然帶來將近6.4W(Philip)到10W(國產)的損耗，結果由于這部分的額外損耗就大大降低了LED的節電功效。例如，本來一個20W的LED日光燈可以取代一個36W的熒光燈，以內置非隔離式的20W LED日光燈為例，實測結果如下。

　　(b)電子鎮流器

　　圖3. 熒光燈電源電路圖

　　也就是說，直接替換的結果是效率大大降低，對于國產電感鎮流器，效率只有56.2%。只比普通熒光燈節電6.8W。

　　這使得LED日光燈的節電效能大打折扣，以致合同能源管理(EMC)難以執行。

　　二.散熱和壽命

　　內置電源的另一個最大缺點是壽命低。因為電源必須放在鋁管里，所以鋁管不可能做成鰭片的形式，而只能是普通的半圓柱型，頂多在表面上加上一些很淺的條形溝槽(圖4)，

　　圖4 中空鋁管的半塑半鋁的LED日光燈燈管