基于BP3105芯片的高效一体式LED筒灯设计作者：冯薇 尤利沙除水器 张丽丽来源：《电子世界》2012年第20期 【摘要】文章结合LED照明发展现状，设计了一种基于BP3105恒流驱动芯片的小功率LED筒灯。该设计提出了将驱动控制电源与灯具外壳连接在一起的一体式设计方案。实现了功率因数校正，提高了功率因数。文章对反激式驱动电源电路、散热器进行了理论设计和参数估算。经测试，各项光电指标符合设计要求，性能稳定，成本较低。 【关键词】LED筒灯；驱动电源电路；反激式；BP3105
1.引言
在全球能源日益短缺、环保要求不断提高的情况下，LED灯具正逐渐成为当下及未来照明市场的发展方向。LED照明具有光效高、易控制、寿命长、节能环保等显著优势，是人类继白炽灯、荧光灯之后新的照明革命。目前LED灯具已广泛应用于室内、室外、景观照明，在室内照明LED灯具中使用较普遍的是筒灯、射灯、平板灯、球泡灯。随着LED技术的迅猛 发展，LED在照明市场被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场，LED灯具也将是取代白炽灯、荧光灯的最大潜力商品。
2.LED筒灯市场分析
筒灯是在工程建设中用量最大的室内工程灯具，它广泛用于在商场、宾馆、写字楼和家庭装修中，它是一种点光源灯具，通常是嵌入在天花上作为空间照明使用。筒灯的光源主要是节能灯、LED两大类。相比较而言，LED除了价格较贵外，其他主要性能都明显高于节能灯，例如光效方面：螺旋节能灯为60lm/W、2010白光LED为120lm/W；寿命方面：螺旋节能灯
筒灯根据安装方式主要分为嵌入式和明装式，其中嵌入式占据近95%的市场；根据灯杯尺寸主要可分为2.5、3、4英寸（民用）和3、4喷气式汽车、5、6、8、10英寸（工程），其中4英寸使用最多；根据结构可分为自带控制装置式（即一体式）和控制装置分离式，其中一体式LED筒灯市场很少见。
3.LED筒灯设计方案
结合市场分析和成本控制，本设计任务确定为一款4英寸一体式热冲击LED筒灯。主要光电性能符合国家《LED筒灯节能认证技术规范》CQC3128-2010。
3.1 LED筒灯技术参数
功率：一般市场常见4英寸筒灯匹配紧凑型节能灯功率为9-15W左右，根据工程常规通用换算公式LED1W=节能灯1.5-2W，确定本设计输出功率为10W。
功率因数≥0.8，电源效率≥80%，初始发光效率≥80lm/W。
3.2 LED筒灯总体结构设计
LED筒灯由以下几部分组件构成，总体结构图如图1座便轮椅所示。
（1）外壳：由反光杯和散热器构成。散热器选用散热良好的车铝型材构成，选用常见的太阳花形式。散热器底部通过导热硅脂在外侧与反光杯底部紧密连接，反光杯底部内侧与LED光源的铝基板通过导热硅脂紧密相连。
（2）灯罩：选用亚克力导光板，其具有超薄、亮度高、导光均匀、节能环保、无暗
区灯特点，配合多颗均匀散布的小功率LED灯珠，使灯具发光更加均匀，没有光斑。
（3）LED光源：由铝基板（MCPCB，35μm铜层及1.5mm铝合金）和线圈骨架30个标称0.32W的LED灯珠组成，避免了使用少量大功率灯珠带来的发光不均匀的弊病。选用30颗首尔锚杆挡墙STW8Q14BLED灯珠组成10串3并的结构。STW8Q14BLED典型光电参数：温2600-7000K，光通量30.5lm（2600-3700k），32lm（3700-7000k），正向电压降VLED=3.2V，正向电流ILED=110mA，结温RJC=18℃。LED的散热垫与PCB的敷铜层采用回流焊焊在一起。
（4）驱动电源：因为单个LED工作电压为低电压，且工作电压范围很窄，通常不能直接供电，否则极易损坏。本设计选用恒流驱动，可以避免LED灯珠正向电压变化所导致的工作电流变化，从而提高LED发光的光视效能和稳定度，延缓光衰。所以采用恒流驱动芯片，电源沿用常用的单开关反激式电路。驱动电路板设计成环形，外装塑料外壳，与灯具外壳固定相连，散热器从其中间穿过，构成一体式结构。
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