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在美國，傳統(tǒng)的 100W 和 75W 白熾燈已很少見，60W 和 40W 的白熾燈也將在今年逐漸停售。鹵素燈、緊湊型熒光燈 (CFL) 和 LED 燈等技術產品均爭先恐后要取代白熾燈。其中，鹵素燈和 CFL 已被使用了一段時間，LED照明設備則只是在最近五年才因技術效率顯著提高而變得非常實用。發(fā)光效率被定義為光通量(流明或 lm)與輸入功率(瓦特或 W)的比率或寫做lm/W。與汽車燃油經濟性類似，它是對一種光源發(fā)光效率的計量。表 1展示了相當于 60W 的常見光源的比較情況。

表 1. 各種光源的發(fā)光效率比較。

圖 1.進入燈具(帶或不帶 TRIAC 調光器)的 AC 電壓和電流。

顯然，CFL 與 LED 都是高效光源的上好選擇，而以現(xiàn)在的市場價格看，CFL 似乎最經濟劃算。但是 CFL 存在一些環(huán)保問題，因為它們含有微量的汞，需要特殊的處理方法。此外，安裝標準 TRIAC 調光器后 CFL 的調光效果通常(或根本)不佳。公平地說，早期的 LED 燈具并非十全十美。有些產品發(fā)出的光不夠柔和悅目，有些使用壽命沒有廣告上說的那么長，還有些調光效果不太好。不過，目前這已在很大程度上得到了改進，因為燈具制造商和電子產品供應商為了達到能源之星 (EnergyStar) 標準，已解決了許多這樣的問題。

那么，為什么 LED燈具還那么貴呢?和任何新技術一樣，初始成本往往很高，但隨著商品化程度的提升，成本就會迅速降低。白熾燈已經存在了 100 多年，而照明級 LED 問世尚不足 10 年。雖然白熾燈和 LED 燈的外觀可能相似，但它們的內部卻有很大的不同。白熾燈將燈絲通電產生光。燈絲是電阻性負載，加熱到白熾狀態(tài)即可產生可見光。當 P = I2R 時，增加或減少到燈絲的 RMS 電流就可以增加或減少亮度，從而形成了一個非常簡單的光源，該光源的亮度很容易通過簡單的相位切換技術(如 TRIAC 調光器采用的技術)進行控制。

另一方面，LED 燈則是包含電子和機械零部件的一個復雜組合：LED、光擴散板、散熱片和一個開關模式的電源 (SMPS)，該電源可將 50Hz 至 60Hz 的交流電 (AC) 轉換成適合 LED 使用的恒定直流電 (DC)。無需多費腦筋就能想到這會比白熾燈更貴 —— 而且貴得多。

當前的挑戰(zhàn)是如何在不影響質量的前提下降低 LED燈具的生產成本。LED 組件制造商正在盡自己的一份力量。每一代新型 LED 芯片的出現(xiàn)都使 LED 的發(fā)光效率有所提高。與此同時，LED芯片的價格卻在下降。更低的功耗即可發(fā)出同樣的光量，這意味著 LED 中被轉化成熱量浪費掉的能量減少了。次要影響是，更高效的 LED 還可降低散熱要求，減小燈具內熱管理所需的導熱材料體積。更少的材料意味著更少的成本。最后是 LED 燈具電子產品。而今，要把電源 AC 電流轉化為 LED 所需要的恒定 DC 電流，可用 SMPS 來實現(xiàn)。常見的拓撲結構有反激式結構和降壓式機構。圖 2 展示了一個簡化的降壓 SMPS?；驹ǎ阂粋€整流器、能量緩沖級器件、一個電感器、一個 MOSFET 和一個由脈沖寬度調制器 (PWM) 組成的 IC。對于低功率級應用，可將 PWM 和 MOSFET 組合成一個單一的 IC 封裝，以減小體積從而節(jié)省空間。為基于 LED 的燈具設計一個合適的 SMPS 要考慮的一些因素包括：功率因數(shù) (PF)、低總諧波失真 (THD)、低電磁干擾 (EMI) 和相位調光能力。

圖 2：AC/DC 降壓式 LED 驅動器。