街道及停車(chē)場(chǎng)照明等大功率LED區域照明挑戰暨驅動(dòng)電源方案

　　隨著(zhù)人們節能環(huán)保意識的日漸增強，業(yè)界越來(lái)越關(guān)注能源消耗對環(huán)境的影響。在各種能源消耗途徑中，據統計，有高達20%至22%的電能用于照明。提高照明應用的能源使用效率乃至進(jìn)一步降低其能源消耗，有助于減少二氧化碳排放，造就更加綠色環(huán)保的世界。因此，高能效照明正在成為業(yè)界競逐的一個(gè)焦點(diǎn)。

　　從應用領(lǐng)域來(lái)看，照明涵蓋住宅照明、工業(yè)照明、街道照明和餐廳、零售及服務(wù)業(yè)照明等不同類(lèi)別。而從功率等級來(lái)看，除了低功率照明，也包括大功率區域照明，典型應用如柱燈、洗墻燈、外墻燈、隧道照明、街燈、停車(chē)場(chǎng)及公共安全照明、工業(yè)及零售照明等室外照明，以及低頂燈、高頂燈、凍柜/冰箱及停車(chē)庫等室內照明。

　　大功率區域照明存在不少挑戰，如燈具可能難以接近、光源發(fā)生故障時(shí)可能帶來(lái)安全問(wèn)題、戶(hù)外存在多種極端環(huán)境條件等。此外，不容忽視的是，應用于大功率區域照明的現有光源(如金屬鹵素燈、高壓鈉燈、線(xiàn)性熒光燈及緊湊型熒光燈)存在著(zhù)不少局限，如高壓鈉燈的顯色性差(CRI約為22)，金屬鹵素燈的典型燈具損耗較高(40%)且其從啟動(dòng)到發(fā)光至完整亮度經(jīng)歷的時(shí)間可能長(cháng)達10分鐘，線(xiàn)性熒光燈的冷溫度性能差，緊湊型熒光燈的啟動(dòng)速度也較慢。

　　另一方面，隨著(zhù)高亮度白光發(fā)光二極管(LED)在性能和成本等方面持續改進(jìn)，越來(lái)越多地用于大功率區域照明，并提供傳統光源不具備的優(yōu)勢，如發(fā)出每流明光所消耗的電能更少、方向控制性更好、色彩質(zhì)量更佳、環(huán)保，并且其開(kāi)啟和關(guān)閉能夠更方便地控制，便于自動(dòng)檢測環(huán)境光從而改變亮度;此外，LED的可靠性也更佳，利于降低維護成本及總體擁有成本。

　　LED區域照明應用要求

　　LED驅動(dòng)器的主要功能就是在多種條件下限流，并要保護LED免受浪涌及其它故障條件影響，以及提供某種等級的安全性，避免(電氣和/或機械方式的)震動(dòng)及著(zhù)火。對于區域照明應用而言，室外環(huán)境會(huì )給LED驅動(dòng)器帶來(lái)溫度挑戰，且可能需要承受277 Vac、347 Vac或者甚至480 Vac等比標準電壓更高的交流輸入電壓。

　　區域照明應用的LED驅動(dòng)器可能還需要符合某些有關(guān)功率因數或諧波含量的規范標準。如歐盟的國際電工聯(lián)盟(IEC)的IEC61000-3-2標準對功率超過(guò)25 W的照明設備(C類(lèi))的諧波含量提出了要求，相當于總諧波失真(THD)低于35%;但符合IEC61000-3-2 C類(lèi)諧波含量要求并不必然表示功率因數(PF)高于0.9。而某些市場(chǎng)(如美國)通常要求PF高于0.9及THD低于20%。

        很多區域照明應用都在室外，可能會(huì )經(jīng)受各種嚴格溫度條件，從而使總體使用壽命受到影響。而總體系統設計對使用壽命有重要影響，故使用內部發(fā)熱較少、損耗更低的高能效LED驅動(dòng)器非常重要，而且在設計中要對驅動(dòng)器與LED熱源進(jìn)行熱隔離，從而增強系統可靠性。 

　　圖1：智能雙亮度等級LED街道照明示例。