1. 如何選擇明緯牌LED電源供應器?
a. 根據客戶系統需求與應用方式決定適合的瓦數,并留有一定的功率安全余量，同時參考系統的驅動方式設計。
●采用明緯電源供應器「直接驅動」LED燈具,選型要點可參考問題(2)與問題(3) 。
●采用明緯電源供應器,搭配恒流LED驅動IC,以達到更精確地恒流驅動,選型要點可參考問題(2)與問題(3) 。
b. 確認LED電源供應器的工作環境,以選用合適的防水防塵(IP)等級,或是合適的機型封裝結構(金屬殼,塑膠殼,PCB板式) 。
c. 是否需要具備功率因素校正(PFC)功能: 采用單級PFC架構的機型僅可適用于LED負載，而采用雙級PFC架構則可以用于通用性的一般負載。
d. 如果系統設計采用電源供應器直接驅動LED，則需考慮是否需要可調整輸出電壓/電流的機型,或是具備調光功能(dimming)的機型。
*在具有功率因素校正(PFC)功能的機型中，如需使用單級PFC產品，請先參閱LED電源供應器的應用問題(8)的說明。
* 對于ELN-30,ELN-60,CLG-150的調光機型,必須接上調光控制信號,如果控制信號端懸空,則無電壓輸出
2.LED 燈具系統配置應用方式有那些?各自的優缺點如何?
表二 LED驅動方式及電源的選用
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3.選擇LED電源供應器的注意事項
a. 對于燈具系統采用電源直接驅動設計的方案
● 工作電壓范圍上下限串聯總和都需要在LED電源供應器輸出電壓范圍內,例如LED規格為3.4~3.6V,使用6串的串接電壓為20.4~21.6V，此時就要選輸出為24V(恒流區間18~24V的機型。
對于具有功率因素校正的機型，如果要求PF值需大于0.9，則負載必須大于規格書PFC所規定的范圍,通常該值的范圍約為負載大于75% 以上,各機型稍有不同,功率因素與負載的關系如圖(1)所示,負載過小會導致達不到所要求的PF值。
如果使用在輸入電壓不穩定的場合，例如使用發電機設備或使用在重工業區，請選擇表一中〝一般通用型〞產品。
b. 對于燈具系統采用恒流IC驅動器的設計方案
● 驅動IC的啟動電壓設計需接近LED電源供應器的輸出電壓。
驅動IC對于電壓穩定度要求較高,建議采用表一中〝一般通用型〞產品。
具有功率因素校正功能的機型，負載須大于規格書PFC規定范圍，功率因素與負載的關系如圖(1)所示,通常該值的范圍約為負載大于75% 以上,各機型稍有不同,負載過小會導致達不到所要求的PF值。
使用驅動IC有可能會產生EMI搭配問題，燈具設計完成后應再次確認EMI，如有EMI問題可參閱LED電源應用問題(11) 。
4. 設計案例1:請問在以下的LED照明設計方案上如何選用合適的電源:LED燈條設計采用12顆LED為一串(Vf假設為3.5V),4串并聯,每串電流為0.7A,直接接至電源輸出端,且不采用串接恒流驅動器。
首先LED電源必須選擇可以工作于恒流模式的電源
每串LED工作電壓 = 3.5V X 12顆= 42V
LED燈具總需求電流 = 0.7A X 4串并聯 = 2.8A
LED燈具需求的瓦數=42V X 2.8A = 117.6W
LED電源供應器的瓦數/電壓應為大于且最接近LED燈具需要的瓦數/電壓
先以150W/48V需求選擇LED電源供應器，再確認所選用的瓦數/電壓的電源是否符合恒流范圍及PF>0.9的負載要求。 (117.6W/150W = 78.4% > 75%)
例如此題答案為:可選擇CLG-150A-48V ,將輸出電流下調為2.8A
注:一般同一批LED的Vf電壓可能為一段范圍(如3.4~3.6V),每顆LED均有差異,所以在電源選型上需考慮到該差異的影響
5.設計案例2:燈珠數量及接線同上題,但是燈具設計上采用LED燈條串接恒流驅動器的方式,應該如何選型?
首先要先確認每串LED順向電壓總和，再加上恒流驅動器的跨電壓約2V
每串LED工作電壓 = 3.5V X 12顆 = 42V
驅動電路電壓 = 42V + 2V = 44V LED
電流 = 0.7A X 4串并聯 = 2.8A
驅動電路瓦數=44V X 2.8A = 123.2W
LED電源供應器瓦數/電壓選擇應為大于且為最接近所需瓦數/電壓
先以150W/48V需求選擇LED電源供應器，再確認驅動電路實際瓦數是否符合PF>0.9的負載量要求(123.2W /150W = 82.13%>75%)
例如此題可選擇CLG-150A-48機型並調整輸出電壓為44V或可不調整,直接使用48V輸出電壓
注:一般同一批LED的Vf電壓可能為一段范圍(如3.4~3.6V),每顆LED均有差異,所以在電源選型上需考慮到該差異的影響
6.LED電源供應器規格中所提到的CV、CC、CV+CC是什么含義?
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CV |
Constant Voltage (恒壓輸出)。一般電源供應器會提供一穩定電壓(constant voltage)給負載用，不論AC輸入電源變化(90~264VAC)或負載輕重變化,輸出電源均能維持在誤差值以內(單路輸出機型多為1~2%)。如以LPV-60-48驅動LED driver + LED燈條,LED電源供應器的輸出電壓會穩定在48V的輸出。(如圖2a) |
| CC | Constant Current (恒流輸出)。以提供穩定電流(constant current)為目的，LED電源的輸出電壓會由負載端的LED順向電壓(Vf)總和決定。 例如使用Vf=3.5V @ 350mA 的LED串聯12顆,順向電壓(Vf)總和3.5*12=42，若再二串並聯，If(順向電流) = 350mA*2 = 700mA。 此時若選用明緯恒流型LED電源供應器LPC-35-700 (使用輸入電壓90~264VAC，輸出規格為48V/700mA) 直接驅動LED負載，LED電源會工作在CC模式，輸出電壓則會降到42VDC，輸出電流則穩定在700mA，如圖(2b)所示。 |
| CV+CC | 明緯有恒流輸出功能的LED 電源供應器都有”C.V.+C.C.”之特性，也就是說開機時為〝恒壓(C.V.)模式〞，適合搭配LED 驅動IC 或串接限流電阻使用；而當輸出電流超過額定值到達恒流區間后工作與〝恒流(C.C.)模式〞，可用于直接驅動LED之設計。此種C.V.+C.C.之特性可應用于各式LED 配置方式中，使得系統設計上更具彈性。 |
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7.為何有時LED燈串設計上有LED驅動IC時會造成LED電源無法順利開機?(電壓被LED箝制而無法上升至額定電壓值)
根據使用電路的不同，會有不同操作問題如下
● 升壓(Boost)模式電流驅動IC
由于驅動IC的啟動電壓都遠低于LED燈串的順向工作電壓，因此驅動IC在低電壓時即開始啟動，往往IC啟動電壓甚至遠不足電源電壓的一半，此時若要達到額定功率輸出，驅動電流至少要達到電源供應器輸出額定電流的2倍以上，故會因電源供應器無法提供如此大的電流而無法驅動LED恒流模組。
● 降壓(Buck)模式電流驅動IC
選用電源輸出電源遠高于LED燈串的順向電壓時(例如電源輸出48V，而LED燈串僅24V時且兩者之間的功率相當時)，當電源啟動到LED開始導通時LED電源供應器立即進入恒流操作模式，由于此時LED的消耗功率設定遠大于此時電源恒流的驅動能力，造成驅動電路無法正常工作，而電源電壓則被箝制在LED燈串的順向電壓下。 因此建議在LED驅動設計時將驅動IC的啟動電流提升到接近電源輸出電壓或加入緩啟動功能(如圖3)，待電源輸出電壓建立好后再啟動驅動模塊。或者選擇電源時(使用在降壓式模塊)須選用電源輸出電壓接近LED燈串電壓，而且驅動功率須留有余量的電源供應器(LED消耗功率/ 0.85)。
圖3 簡易緩啟動電路示意圖
DIM PIN 為PWM調光控制PIN也有標示為為EN (Enable)相關產品：施耐德斷路器
DIM(or Enable)保持0V時內部SW為關斷; DIM之電壓達到1.5V(Typ)時則Turn ON。
因此設定DRIVER的啟動電壓Vstart:
Vstart = (VDIM/RB) x (RA+RB)，Vstart設定以高出 LED的工作電壓5~10%為原則
8.為何有些使用明緯LED電源供應器的LED燈會出現微小的明暗變化或閃爍現象?
明緯針對LED應用推出了一系列的電源產品，其中部分機型因考慮成本因素而選擇使用單級PFC線路結構，采用此電路結構的電源在使用上有以下限制:
●抗AC變化能力
此電路沒有使用輸入大電容，如使用在輸入電源品質不穩定的地區，會導致輸出電壓和電流也不穩定而造成LED有明暗變化的現象，如果輸入電源穩定時則不會有此問題發生。
●輸出紋波電壓
也是因為輸入沒有采用大電容濾波，輸出紋波電壓會比一般采用雙極PFC架構的電源大，如圖(4)所示。有時會因紋波電壓的波谷過低，造成串聯恒流IC應用時會因驅動電壓不足而造成LED閃爍，此時可以將電源供應器輸出電壓調高，使輸出電壓波谷高于所需要的驅動電壓或選擇高一級電壓輸出的電源供應器。
●諧波電流(Harmonic current)
單級PFC電源供應器應用于恒壓(Constant voltage)條件時(泛指串聯恒流IC使用)，其中諧波電流可能會變差。
建議當應用場合屬于輸入電源不穩定的地區或是串聯恒流IC應用時，請選擇表(一)中”一般通用型”之機型(非單級PFC電路架構)或請與我們聯系。
圖4 單級PFC電路結構輸出電壓紋波示意圖
9. LED電源供應器是否可以并聯使用?
明緯LED 電源供應器并無并聯功能，不可做并聯使用，如有大瓦數需求，建議選擇足夠瓦數的電源供應器或將LED分割成幾個區塊各別供應電源，LED布局上也要依圖(5)所示，將各別電源供應器的輸出地回路分開。相反地，小瓦數的LED燈串則可并接后再由一較大額定的LED電源供應器來驅動(如圖5所示)，但須考慮其均流性。
圖5 雙電源供應大瓦數LED負載配置方式
10. LED燈具應用于照明,其諧波電流與THD(總諧波失真)要求為何?
照明產品諧波要求還是根據EN61000-3-2，只是限制值會根據輸入功率而有所不同，輸入功率大于25W須符合Class C要求，小于25W只要符合Class D。目前EN61347并無針對總諧波失真/THD (Total Harmonic Distortion )的要求，但臺灣國家標準CNS15233則要求THD需小于33%；美國Energy Star標準針對固態照明(SSL)設備則以ANSI_C82-77-2002標準為主，一般產品要求THD需小于32%，部分特殊產品為20%，而明緯LED電源供應器具雙極PFC機型之產品一般均小于20%，測試輸入輸出條件為277VAC/60Hz/80%負載。
11. 使用貴公司LED電源產品，是否會有EMI問題? 如何解決?
● 獨立外置型(金屬/塑料外殼)：
?8?3 EMI測試采用電源與LED負載分離測試并出具EMC報告(EN55015/EN55022)，如具有FG接地機型遇有EMI問題，建議可先試著將電源本體及LED燈體皆與FG連接，可降低整體EMI噪聲干擾，另外由于輸入及輸出線長依據客戶應用可能長達數米，其共模噪聲將非常大，建議于靠近LED燈體端加上共模夾扣鐵心可有效降低此噪聲，AC如線長亦可采此方式對策(如圖8)。
圖8 Surge與EMI對策
● 內置PCB/U外殼型：
如PLP/ULP系列，其結構設計采用與LED模塊同一金屬結構，因此EMI測試是如圖(6)所示，采用鐵板模擬金屬平面，但由于LED系統的差異，輸入輸出配線的影響還是很大，因此配線的處理亦會影響EMI的測試結果，建議絞線并于末端增加夾CORE抑制噪聲。
圖6 PCB型與U型產品EMI測試配置
● LED模塊具有LED driver IC：
上述的EMC應用對策建議，如果面臨到客戶采用LED driver IC做為CC恒流驅動的條件下將可能使EMI的對策更形復雜，由于LED driver IC本身即為高頻切換(數百k~數Mhz)的線路結構， 因此本身的噪聲抑制更為重要，其PCB布局的配置需重視IC接地大小及輸入輸出的電容及電感配置，一般建議如圖(7) 所示，需于LED電源供應器輸出線到LED driver PCB間加上 common choke及高頻X電容。
圖7 含LED driver IC系統之EMI對策方式
12.明緯LED電源對于雷擊突波最高可耐受多少?
明緯LED開關電源供應器產品線中，雷擊突波耐受能力最高的為CLG與HLG系列產品，可達到重工業等級(4kV)，如需更高的SURGE耐受需如圖(8)所示，再外接ZNR(470V)或Gas Tube(500V)對策，但需考慮整體安規要求。于多盞燈具應用時，為符合法規上需求可加裝雷擊電壓保護器(SPD: Surge Protection Device)。
圖8 Surge與EMI對策
