崧盛

近年来，非隔离大功率电源在LED灯具中的应用逐渐兴起。但是如何发挥非隔离电源的优势，降低或者消除非隔离电源的缺陷在应用中的影响，成为了行业内工程师头疼的问题。其中非隔离电源在I类LED灯具中调光关断有余辉是典型的问题。

一、什么是非隔离电源

非隔离电源（non-isolated power）是输入端和负载端存在直接电气连接关系，无物理隔离的电源。它因高性价比和高效率而广泛应用于LED灯具中。

二、LED灯具产生余辉的机制

因LED灯具中存在寄生电容，非隔离电源的交流输入会通过非隔离电源及灯具中的寄生电容形成漏电流通道，漏电流流过LED灯珠，导致LED灯微亮，即有余辉。

LED灯具的金属基覆铜板中存在寄生电容

在LED灯具中为了有更好的散热效果，LED灯板通常采用具有良好散热功能的金属基覆铜板。金属基覆铜板的单面板通常由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层，这种结构是典型的平板电容结构，所以在灯板中存在不可避免的寄生电容。

非隔离电源形成漏电流通道的场景

漏电流通道的形成主要有下列三种情况：

LED灯具单相电输入：灯具的熄灭通过断路器等控制开关实现时，若只控制零线，或虽然控制火线，但零线带电。

LED灯具双火线输入：在一些应用场景中，LED灯具的交流输入为三相电的两根火线，灯具的熄灭通过断路器等控制开关实现时，断路器等控制开关只控制双火线中的一根火线。

LED灯具处于待机或调光关断状态：灯具的输入端与交流电输入线保持连接。

上述三种情况灯具交流输入会通过电源直流输出加载到LED灯具的金属基覆铜板的寄生电容上。

LED灯珠电致发光电流小

照明用途的LED灯珠，工作电流一般在20mA以上，但在较暗的环境下，LED灯珠中流过μA级的电流，就会产生肉眼可见的微亮现象。

寄生电容、电气通路、电致发光电流小等构成余辉产生条件

在上述三种形成漏电流通道的场景中，可能会有微弱的漏电流通过灯珠，这种漏电流是μA级别，没有安全风险，但足以导致LED灯珠发光，从而导致灯具出现余辉现象。

通常非隔离电源产生余辉的机制可用如下示意图所示：

三、实现无余辉的几种方案

根据漏电流的产生机制，破坏漏电流形成的通道或对漏电流进行旁路即可实现无余辉输出，理论上切断地线即可完全解决余辉问题，但在实际应用中，因安规与安全的需要，不能切断地线，切断地线将会严重影响电源的抗雷击浪涌能力及可能带来触电风险。

一般可以采用下列方案实现：

旁路灯珠上的漏电流，即使漏电流不从LED灯珠中流过。

这种方案需要在灯板上增加电容或电阻等元器件对漏电流进行旁路，会增加灯具成本及影响美观。同时在采用电阻对漏电流进行旁路时，LED灯具在正常工作时会有额外损耗，导致整灯效率下降。

单路阻断回路，即单火线方案

在电源内部设置能阻断相线（火线）到输出电气通道的电路，这种方案在零线带电或灯具是双火线输入时仍有可能出现余辉，不能适用零线带电、双火线输入的应用场景。

四、双火线关断

双光线关断，即在火线+零线、火线+火线输入时，采用开关器件在电源内部将可能的漏电流通道全部阻断，实现非隔离电源调光关断无余辉。

五、双火线关断的优点

与旁路灯珠上的漏电流的方案进行比较，不增加灯具成本，灯板PCB设计简单、美观，不降低整灯效率。

与单路阻断回路的方案相比，在双火线输入、零线带电等场景，LED灯具采用非隔离电源可实现无余辉。

崧盛股份采用无机械结构开关器件实现具有自主知识产权的双火线关断无余辉方案，与机械结构开关器件对漏电流通道阻断的方案相比，具有寿命长，可靠性高，关断控制速度快等优点。可广泛应用于工业、植物、体育等照明应用场景。