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【幹貨】實例分析解讀LED T8燈管驅動炸機之謎

發布時間：2015-09-08 責任編輯：susan

【導讀】目前市麵上有很多低端LED產品都采用十分廉價的阻容降壓驅動方案，這將有可能導致的兩大致命缺陷，一是炸機，二是LED擊穿。如何設計研發出安全，可靠，高性價比的產品是設計師們的重中之重。下文由彬輝電子方彬輝總工程師為大家實例分析解讀造成T8管驅動炸機的設計失誤要點。

2015年6月4日，美國照明大廠CREE公司宣布召回700,000隻LEDT8燈管。

2015年8月25日，歐司朗近5.5萬支LEDT8 燈管因過熱隱患被宣布召回。

對於近期頻頻發生LED燈管被召回事件，我們有理由相信一個“好”的產品“貴”在品質。質量是企業成功的保障，而設計則是質量的源頭。目前市麵上有很多低端LED產品都采用十分廉價的阻容降壓驅動方案，這將有可能導致的兩大致命缺陷，一是炸機，二是LED擊穿。如何設計研發出安全，可靠，高性價比的產品是設計師們的重中之重。下文由彬輝電子方彬輝總工程師為大家實例分析解讀造成T8管驅動炸機的設計失誤要點。

驅動電源PCBA頂層圖

驅動電源PCBA底層圖

下麵從PCB設計及樣機整機測試來分析該樣機的存在問題點：

1、驅動電源輸入和輸出電壓電流錯誤標示

2、保險管采用2A/250V的玻璃管沒有套套管，不符合安規要求。

3、輸入輸出線焊盤孔太小、距離PCB板邊太近，也沒有做防拉設計和防堵孔設計，這樣的設計一方麵會造成輸入輸出線容易斷裂；另外一方麵在生產過波峰焊過程中焊盤容易堵死，後續工序焊接線時需要人工將焊盤孔打開造成浪費生產工時。

4、工字電感下麵開槽，但電感確不能部分放進槽中，容易造成電感移動和浮高現象。

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5、CBB電容放在工字電感之後，容易產生振蕩，造成幹擾。

6、功率開關管采用TO-220塑封12N65的場效應管ID太大12A。一方麵提高了成本，造成浪費；另外一方麵因為開關管的結電容太大Ciss為2290PF，會造成驅動不足的現象反而會影響驅動轉換效率，實際測量開關管最高峰值電壓才524V。因此建議設計開關管用5N60或者7N60的MOS管。

在輸入AC264V開關管DS極電壓波形

開關管G極驅動波形

在AC85V輸入條件下開關管S極電流波形

7、在輸入AC265V時實際測量開關管DS極之間最高峰值電壓有524V，而開關管DS極之間的距離僅有0.67mm，安全距離明顯不夠，因此很容易造成炸機現象，特別是在助焊劑不純的情況下，DS極之間會形成一個電阻，那就更加容易出現炸機現象。改善對策是重新修改PCB將開關管的引腳改為品字形設計，加大安全距離。

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8、開關管的S極ji套tao有you一yi個ge磁ci珠zhu，磁ci珠zhu在zai正zheng常chang情qing況kuang小xiao可ke以yi當dang成cheng一yi個ge小xiao電dian阻zu。但dan是shi在zai生sheng產chan老lao化hua過guo程cheng中zhong由you於yu電dian網wang的de波bo動dong和he幹gan擾rao，此ci磁ci珠zhu很hen容rong易yi飽bao和he與yu產chan生sheng寄ji生sheng振zhen蕩dang，因yin而er造zao成cheng炸zha機ji現xian象xiang。

9、吸收回來（SNUBBER電路）用的是一個貼片整流二極管M7，這個整流二極管1N4007的開關速度很慢300uS而且正向壓降（1.3V）也很大，因此在帶負載老化過程中溫度會很高，實際測試超過變壓器磁芯溫度，因此建議改為開關速度快一些的快速整流二極管FR107(RS1M)。

10、吸收回來（SNUBBER電路）用了一個1206的貼片電容，生產過程中容易造成斷裂，30多W的輸出功率為了達到比較好的吸收效果需要用到2NF/600V以上的電容，建議改為插件電容。

11、在PCB變壓器的主繞組之間走了一根變壓器過零檢測信號線，在大電流之間走信號線容易產生幹擾，造成輸出電壓不穩定和EMI幹擾問題。

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12、IC的VCC供電整流濾波線路上用了一個10uF/50V電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)同(tong)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)管(guan)並(bing)排(pai)放(fang)置(zhi)在(zai)一(yi)起(qi)。一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)熱(re)傳(chuan)遞(di)作(zuo)用(yong)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)溫(wen)度(du)會(hui)傳(chuan)遞(di)到(dao)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)，造(zao)成(cheng)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)影(ying)響(xiang)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)壽(shou)命(ming)；另外一方麵電解電容和開關管並排放置由於電容自身高頻下的電感特性和開關管會產生振蕩造成EMI高頻幹擾。

13、輸出用5A300V的高效率整流二極管HER504，在輸入AC264V時實際測試輸出二極管兩端的最高反向電壓為176V，因此可以不需要300V的管，改為200V的肖特基二極管，這樣可以提高驅動電源的效率，降低產品的成本。

14、輸出濾波電容采用兩個並聯的470uF/50V的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)，會(hui)造(zao)成(cheng)整(zheng)流(liu)後(hou)接(jie)的(de)第(di)一(yi)個(ge)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)溫(wen)度(du)很(hen)高(gao)，第(di)二(er)個(ge)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)溫(wen)度(du)比(bi)第(di)一(yi)個(ge)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)溫(wen)度(du)高(gao)很(hen)多(duo)，影(ying)響(xiang)整(zheng)個(ge)電(dian)源(yuan)的(de)壽(shou)命(ming)。改(gai)善(shan)對(dui)策(ce)為(wei)第(di)一(yi)個(ge)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)用(yong)680uF/50V，第二個電解電容用470uF/50V，這樣濾波效果要好，兩個電容的溫度也會比較平衡，因此提高了整個驅動電源的壽命。

15、產品輸出為DC42V/740mA，變壓器次級繞組銅線用0.3mm，線徑偏小造成變壓器溫度高驅動轉換效率低，建議改為0.25mm雙線並繞。

16、變壓器輔助繞組匝數偏少，使得VCC電壓才12V，會造成輸出恒流範圍過窄的現象，建議變壓器輔助繞組匝數增加一匝。

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