低功率LED照明趨勢

　　摘要：首先介紹了低功率LED驅動(dòng)器應用的趨勢和挑戰。雖然不同類(lèi)型的LED燈有所差異，但不同類(lèi)型燈使用的LED驅動(dòng)器僅有少許不同的要求。通常，基本要求是類(lèi)似的：BOM少、PCB外形尺寸小，要求具有高效率、高PF和低THD。飛兆的解決方案包括AC-DC非隔離PFC降壓拓撲或單級PFC初級端調節離線(xiàn)拓撲，能夠減少對多個(gè)供應商和技術(shù)需求。

　　LED照明應用將從三個(gè)基本輸入功率水平劃分開(kāi)始：小于或等于20W功率的低功率、20W到50W之間的中等功率，以及大于50W應用的大功率：參見(jiàn)圖1。請記住，真實(shí)世界應用不會(huì )恰好符合這三種分法，但當考慮LED驅動(dòng)器解決方案時(shí)，這三種功率水平是一致的。LED應用專(zhuān)注于高亮度LED設計。

　　本文的主題為≤20W低功率應用，尤其是燈泡型照明燈的替換或改型—替代現有燈具和照明器具。這也包括新結構照明器具。

　　低功率LED照明的趨勢

　　2010年全球高亮度LED的銷(xiāo)售估計在8.90億美元，預計從2010年到2015年，年均增長(cháng)率(CAGR)為39%，可見(jiàn)市場(chǎng)潛力很大。但對于LED驅動(dòng)器，主要趨勢是與驅動(dòng)器相關(guān)的功效改進(jìn)、成本降低和長(cháng)工作壽命。功效就是流明與瓦特之比。

　　“DOE SSL(美國能源部固態(tài)照明)計劃”預計高亮度LED的潛力會(huì )超出今天和過(guò)去的傳統技術(shù);圖2和圖3顯示了功效不斷提高的趨勢。在功效的定義上，輸入功率位于分母，輸入功率以及將能量傳遞給LED燈串的效率與LED驅動(dòng)器解決方案相關(guān)。在全范圍LED負載功率和負載可能性下，單一的驅動(dòng)器拓撲不是最佳選擇，但可以考慮最少的拓撲來(lái)滿(mǎn)足全部的LED驅動(dòng)器開(kāi)發(fā)需求。

　　選擇最高效的半導體，可作為選擇拓撲的依據，但驅動(dòng)器的成本也是約束條件。DOE SSL計劃估計現今的成本如圖4所示;驅動(dòng)器占總體制造成本的10%～20%?！　?/p>

 

　　這是最終用戶(hù)看到的總體成本目標，對于LED照明解決方案的采用，這已成為最常見(jiàn)的阻礙而無(wú)關(guān)性能改進(jìn)。美國能源部在2011年固態(tài)照明市場(chǎng)介紹研討會(huì )上提出的成本目標要求如圖5所示;幾乎每4年成本下降50%。LED驅動(dòng)器拓撲選擇還可帶來(lái)成本最佳的解決方案。