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一元包邮的家用LED日光灯用什么电路?

时间:2022-11-22

本文要分析的电路

在某电商平台看到一款LED灯泡在售,价格惊天动地,1元包邮!

这个邮费不够!

我很好奇用什么材料和做工来达到这个价格。

所以我花了1块钱买回来,就是为了看看里面的电路。

几天就到了,包装比较简单,快递单直接贴在灯泡的小纸盒上。但我真的很喜欢环保的方式:

拆开包装,我手里的灯泡毛茸茸的,外面看起来有点廉价:

换个角度的定位:

取下灯罩,露出电路板:

拉出电路板,可以看到市电220V通过两条白线直接连接到电路板上。电线之间没有颜色区别,因为对于电路板来说,火线和零线是可以互换的,原因将在后面解释。

一开始我以为这么便宜的LED灯应该是用阻容降压电源方案来驱动的,所以电路板背面会隐藏一个很大的CBB电容。

下图是采用阻容降压电源驱动方案的LED灯。棕红色的电容是CBB电容led照明灯,真的很大。

但是,对于这个一美元的灯,电路板的背面是空的,什么都没有:

整个驱动电路就是这么简单!

用什么方案来做,下面分析一下这款LED灯的驱动电路。

一、电路说明

先放电路板的高清图,PCB走线清晰可见:(单独打开照片放大看细节)

对应的电路图:

实物与电路的对应关系:

二、原理解析

1、活泼和中立。

此 LED 荧光灯泡已连接到家中的主电源。市电通过两根电线传输,一根火线和一根零线。

市电就是常说的220V电。波形公式为:u=(wt),波形长度如下:

可见,日常生活中常说的220V其实是一个有效值。

峰值在 220 x √2 = 311V 时要高得多。 (峰值 = √2 倍 RMS)

再次将峰峰值翻倍至 311 x 2 = 622V! (峰到峰=峰 x2)

这么说是不是感觉很吓人,要知道人体的安全电压不超过36V。

2、整流桥。

DB1的型号是MB10F,是常用的整流桥堆,由4个二极管组成。利用二极管的单向导电性,可以巧妙地将交流电转换为直流电。

品一照明led隧道灯_家具店照明led豆胆灯_led照明灯

在交流电的正半周内,电流方向:

交流电负半周期间,电流方向:

整个整流桥后,LED1的阳极波形变成单向直流电,原来的负半周全部变成正:

将火线和零线接整流桥的位置调换一下,可以发现输出波形还是一样的,这就是火线和零线可以互换的原因。

3、LED 灯。

整流桥出自LED灯串,由9个LED灯串接而成。

LED灯的型号大致为“2835”,即尺寸为2.8mm*3.5mm,具体型号未知。

根据1个LED灯的正向压降为18V,9个LED灯的总压降为:

18 x 9 = 162V

所以整流桥出来后的最大电压是311V。经过LED灯串后,到达限流芯片U1的电压为:

311 - 162 = 149V

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注意这里311V的最大电压值没有考虑允许的电网电压波动。如果也考虑的话,最大电压要提高10%。

4、限流芯片。

限流芯片U1,即单路恒流LED控制芯片,型号为。

该芯片内置600V高压MOS,功能框图如下:

芯片U1的工作原理是在输入电压变化(LED灯串以外的剩余电压)导致芯片两端承载的电压为波动。并且当温度过高时,会自动降低输出电流,以降低承载的功率。

恒流值由电阻RS1设定,计算公式为:

恒定电流值 If = 0.6 / RS1

所以恒流值If = 0.6 / 18 = 0.033A,即33mA

分三点分析芯片U1承载的功率:

芯片U1的数据手册上写着:“建议芯片的功耗小于1.5W”,那么我们计算一下它的平均功耗,看看是否在推荐值之内.

经整流桥DB1整流后,LED1阳极电压波形如下:

当电压在162V以上时led照明灯,LED灯串开启并亮起。对于波峰,弧度在 0.548 和 2.594 之间。

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经过整流桥整流,再通过LED灯串,到达芯片U1的电压被削去162V,波形如下:

根据波形图,平均电压计算公式为:

最终计算出的平均电压Uav = 63.55V。

所以芯片U1的平均功耗为63.55 x 0.033 = 2.1W,超过了数据手册推荐的1.5W。

另外,电容C1的电容值未知。推测是用来吸收上电瞬间灯泡的震动,让U1的开关更顺畅。

至此,电路分析完成!

三、总结

文章通过拆解一元LED灯泡,详细分析了使用单通道恒流驱动芯片的LED电源驱动方案。

以上纯属理论分析,未经实测,欢迎批评指正。

关于成本,我从一些渠道了解到,这个方案的成品LED灯泡,加上包装盒,总成本确实不到1元!

那么问题来了,这么便宜,有什么问题呢?

首先,这是浪费电。大量的能量浪费在限流芯片U1上产生热量而不是发光。

其他问题,欢迎留言讨论!