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摘要：  凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Tony Armstrong稱，隨著 LED 的進(jìn)一步發(fā)展，其效用或從電源產(chǎn)生光輸出的能力只會(huì)繼續(xù)提高。其次，LED 照明具有環(huán)保的特點(diǎn)，不需要處理、暴露和棄置于冷陰極熒光燈 (CCFL) 中常見(jiàn)的有毒水銀蒸氣。最后，白熾燈泡在使用約 1000 小時(shí)以后，常常需要更換，而熒光燈可以持續(xù)使用長(zhǎng)達(dá) 1 萬(wàn)小時(shí)。不過(guò)，與 LED 照明可提供超過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí)的壽命相比，這些數(shù)字就相形見(jiàn)絀了。

關(guān)鍵字：  電源產(chǎn)品，  LED ，  熒光燈

凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Tony Armstrong稱，隨著 LED 的進(jìn)一步發(fā)展，其效用或從電源產(chǎn)生光輸出的能力只會(huì)繼續(xù)提高。其次，LED 照明具有環(huán)保的特點(diǎn)，不需要處理、暴露和棄置于冷陰極熒光燈 (CCFL) 中常見(jiàn)的有毒水銀蒸氣。最后，白熾燈泡在使用約 1000 小時(shí)以后，常常需要更換，而熒光燈可以持續(xù)使用長(zhǎng)達(dá) 1 萬(wàn)小時(shí)。不過(guò)，與 LED 照明可提供超過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí)的壽命相比，這些數(shù)字就相形見(jiàn)絀了。

散熱、可靠性和安規(guī)需要重點(diǎn)考慮

德州儀器(TI)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理韓乾全分析道，眾所周知，LED驅(qū)動(dòng)模塊工作環(huán)境溫度較高，且模塊散熱條件較差，從而導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)電路一直在較高溫度下工作，這會(huì)導(dǎo)致LED應(yīng)用可靠性降低、使用壽命縮短等一系列問(wèn)題，因此散熱不得不重點(diǎn)考慮;可靠性和安規(guī)是很容易被有意忽略的部分，尤其是在強(qiáng)制執(zhí)行相關(guān)規(guī)定前，為了降低成本，部分LED照明廠商會(huì)省略可靠性和安規(guī)方面電路;但這恰恰是LED照明產(chǎn)業(yè)能否長(zhǎng)久發(fā)展的根本，也是LED驅(qū)動(dòng)芯片廠商設(shè)計(jì)能力的體現(xiàn)，不同的芯片廠商提供的方案，增加這部分電路增加的成本差別很大。

臺(tái)灣的聚積科技股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)俞仲威認(rèn)為應(yīng)注意到標(biāo)準(zhǔn)化成形的趨勢(shì)，如美國(guó)能源之星及日本PSE規(guī)范。此外， 調(diào)光功能越來(lái)越受重視， 例如傳統(tǒng)的可控硅調(diào)光，1~10V調(diào)光，以及DALI調(diào)光。最后，就是針對(duì)解決散熱問(wèn)題所衍生出對(duì)驅(qū)動(dòng)方案的要求，除了成本的考慮，更輕量化的要求，同時(shí)也必須兼顧更好的電氣特性(效率、功率因數(shù)、電磁干擾、 輸出紋波等)。

LED需要豐富的電源轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)方案

安森美半導(dǎo)體照明市場(chǎng)技術(shù)行銷經(jīng)理林志彥表示，LED本質(zhì)上是低壓器件，根據(jù)色彩及電流的不同，其正向壓降可能在2 ~4.5 V之間變化，而且LED需要以恒流來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而確保提供所要求的發(fā)光強(qiáng)度和色彩。與此同時(shí)，LED應(yīng)用多種多樣，需要采用不同的電源來(lái)供電，如高壓AC-DC、中等電壓DC-DC以及低壓DC-DC等。

這就要求根據(jù)具體應(yīng)用要求，采用適合的電源轉(zhuǎn)換及LED驅(qū)動(dòng)方案來(lái)驅(qū)動(dòng)LED，如開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)器、線性驅(qū)動(dòng)器、線性恒流穩(wěn)流器(CCR)，以及高壓開(kāi)關(guān)電源方案、功率因數(shù)校正(PFC)控制器，甚至是新穎的照明管理集成電路(LMIC)，以配合具體應(yīng)用需求，提供高能效及高可靠性，幫助發(fā)揮LED的長(zhǎng)壽命優(yōu)勢(shì)。

聚積科技也認(rèn)為市場(chǎng)已不盲目追求“一次滿足”的方案，而是了解到各項(xiàng)特性之間存在著沖突，比如傳統(tǒng)單級(jí)輸出架構(gòu)下，功率因數(shù)與輸出紋波無(wú)法同時(shí)優(yōu)化而必須做出妥協(xié)。因此，聚積科技的策略是針對(duì)客戶不同需求提出不同的解決方案。以架構(gòu)而言，在市場(chǎng)近年來(lái)片面傾向隔離式方案時(shí)，聚積認(rèn)為不能忽略非隔離式架構(gòu)在特定應(yīng)用上無(wú)可取代的優(yōu)勢(shì)，因此仍持續(xù)開(kāi)發(fā)出多樣性的產(chǎn)品。目前除了主動(dòng)功率因數(shù)校正產(chǎn)品、可控硅調(diào)光及四段調(diào)光產(chǎn)品已順利服役外，聚積也積極地朝向更高性價(jià)比的方案 努力。

離線式電源驅(qū)動(dòng)促進(jìn)應(yīng)用

凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Tony Armstrong稱，特別是在驅(qū)動(dòng)HB (高亮度) LED的場(chǎng)合，通過(guò)運(yùn)用一種滿足輸入電壓范圍以及所需輸出電壓和電流要求的轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，凌力爾特的 LED 驅(qū)動(dòng)器 IC 能夠提供適合諸多不同類型 LED 配置的足夠電流和電壓。

具體來(lái)看，僅用離線式電源驅(qū)動(dòng)LED就可使應(yīng)用呈指數(shù)性地飛速增長(zhǎng)，因?yàn)椴还苁巧逃媒ㄖ€是居民住宅中，這種形式的電源都可以非常便利地得到。雖然 LED 燈的更換附屬裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，最終用戶很容易安裝，但是對(duì) LED 驅(qū)動(dòng)器 IC 的新要求卻極大地提高了。由于 LED 需要一個(gè)良好調(diào)節(jié)的恒定電流源以提供恒定的光輸出，所以用 AC 輸入電源為 LED 供電需要采取一些特殊的設(shè)計(jì)方法，要滿足一些非常特別的設(shè)計(jì)需求。為此，凌力爾特近期推出了一款創(chuàng)新的離線式單級(jí)有源功率因數(shù)校正 (PFC) 隔離型反激式 LED 控制器，即 LT3799。

兼容性和集成控制成亮點(diǎn)

MarvELl 綠色能源部營(yíng)銷總監(jiān)Lance Zheng指出，2011年， 整個(gè)照明市場(chǎng)的增長(zhǎng)超過(guò)了40%， 2012年成為L(zhǎng)ED市場(chǎng)起飛的關(guān)鍵年。 兼容性和集成控制將成為技術(shù)發(fā)展的兩大亮點(diǎn)。

首先是兼容性，現(xiàn)有的照明架構(gòu)基于傳統(tǒng)的照明技術(shù)，比如白熾燈技術(shù)。由于空間受限，如要替換這些燈泡和配置，LED燈需要采用相同規(guī)格的燈泡，以便和照明控制設(shè)備(例如已經(jīng)配置的TRIAC調(diào)光器)相匹配。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題，燈泡內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路板面積就需要減小，同時(shí)要與各種調(diào)光器兼容。

其次是集成控制功能。通過(guò)很低的成本，為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路增加無(wú)線控制技術(shù)即可帶來(lái)全新特性，例如色溫調(diào)節(jié)、模式照明、場(chǎng)景控制等。這些很酷的特性基于LED技術(shù)，有助于增加用戶對(duì)LED照明技術(shù)的接受度。

感知照明時(shí)代即將來(lái)臨

奧地利微電子傳感驅(qū)動(dòng)照明部門(mén)總監(jiān)Sajol Ghoshal指出，推動(dòng)LED照明技術(shù)不斷向前發(fā)展的主要因素是法規(guī)。目前，建造新的電廠已經(jīng)變得非常昂貴，因此未來(lái)十年里，世界各地的政府都在尋求顯著降低能源消耗的良方。一棟建筑物中，相當(dāng)高比例的能源消耗來(lái)自于照明。因此，強(qiáng)制降低能源消耗的新法規(guī)將影響照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)用。歐盟正在計(jì)劃逐步淘汰低效的燈泡，也已經(jīng)針對(duì)商業(yè)照明制定條例規(guī)定。

從歷史上來(lái)看，照明是一個(gè)粗糙控制的電負(fù)載，用一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制，可以進(jìn)一步精細(xì)化控制。例如美國(guó)加州議會(huì)法案32法規(guī)，要求建筑物到2018年減少一半的能源消耗。其他建筑法規(guī)，例如加州Title 24對(duì)此甚至提出了更具體的要求，諸如要求通過(guò)窗戶和天窗實(shí)施日光捕捉以降低能耗，以及要求建筑物配備自動(dòng)照明控制系統(tǒng)。目前，低成本的被動(dòng)式紅外線探測(cè)器已很少用于房間內(nèi)。通過(guò)建筑系統(tǒng)控制照明能大大降低能源消耗，為用戶帶來(lái)高度優(yōu)化的照明從而提高舒適度體驗(yàn)，從這方面來(lái)看，顯然還有很長(zhǎng)一段路要走。

因此，利用LED電源及靈活的優(yōu)勢(shì)，在下一代照明系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)照明控制將是主要趨勢(shì)。該方案可以使照明系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整LED自身的亮度和色彩以配合環(huán)境需求，例如當(dāng)房間內(nèi)有足夠的日光或房間長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人時(shí)，該方法就可自動(dòng)地減少大量能耗。

智能調(diào)光方案

NXP半導(dǎo)體也是智能調(diào)光的積極推動(dòng)者。其大中華區(qū)照明產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理張偉超介紹道，對(duì)于LED照明驅(qū)動(dòng)器廠商，設(shè)計(jì)的方案需要更大限度地提升性能，包括PFC、THD、效率、輸出恒流精度等關(guān)鍵性能，同時(shí)減少電路板空間需求，降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性和系統(tǒng)成本。同時(shí)，隨著LED住宅和商業(yè)照明應(yīng)用的發(fā)展，調(diào)光的需求增大，但白熾燈用到的可控硅調(diào)光仍然會(huì)存在，所以驅(qū)動(dòng)IC的架構(gòu)設(shè)計(jì)中需要面對(duì)更廣泛的調(diào)光兼容性問(wèn)題。

同時(shí)未來(lái)照明方案趨向于更智能的調(diào)光，考慮節(jié)能的因素，在照明領(lǐng)域最大的突破是改進(jìn)照明的應(yīng)用模式，即智能化，無(wú)線照明控制，或者“智能照明”。智能照明標(biāo)志著我們與光的關(guān)系發(fā)生了根本的變化——無(wú)論在家、辦公室，甚至室外。用一個(gè)安全、小型、低成本的方案，將無(wú)線IP與高能效照明技術(shù)聯(lián)系在一起，可以轉(zhuǎn)換我們的設(shè)計(jì)、控制和管理照明的方式。對(duì)于有IP地址的每個(gè)燈泡，這個(gè)完整的硬件/軟件方案可以實(shí)現(xiàn)IP間的連接，這樣就可以建立一個(gè)通過(guò)如智能手機(jī)、平板電腦和個(gè)人電腦等很容易控制的先進(jìn)的照明系統(tǒng)。

圖1中的智能照明網(wǎng)絡(luò)，包括了燈、開(kāi)關(guān)、傳感器、遠(yuǎn)程控制，以及可選的通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦和個(gè)人電腦的網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)的IP控制方式。這些燈可以通過(guò)基于6LoWPAN的JenNet-IP堆棧協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP控制。

相比傳統(tǒng)控制方案更優(yōu)越的是，JenNet-IP SW堆棧允許系統(tǒng)通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦和個(gè)人電腦來(lái)控制。這些功能可以通過(guò)低成本的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)，既可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)也可以通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)來(lái)控制。芯片iCFL或iSSL的方案適用于從家庭用戶到具有管理系統(tǒng)的專業(yè)用戶。