高效率電源：一種降低LED照明成本的新途徑

一般來(lái)說(shuō)，電源效率的提高可以通過(guò)增加關(guān)鍵開(kāi)關(guān)元件和磁芯元件的復雜度或尺寸（從而增加成本）來(lái)實(shí)現。許多早期的LED照明電源都采用傳統的兩級拓撲結構，雖然能提供合理的效率，但成本相對較高。由于認識到LED驅動(dòng)應用的要求不同于由AC/DC轉換器供電的典型設備，設計師們現在發(fā)現新一代的單級電源拓撲結構非常適合眾多LED照明應用?，F在，單級電源可以達到出色的效率水平（介于90%-95%之間），但成本低于傳統的兩級電源。此外，設計師使用單級電源還可減小占板空間和延長(cháng)系統使用壽命。

例如，效率更高但產(chǎn)生熱量更少的電源可使LED照明設計師降低其散熱投資（這部分決定著(zhù)殼體的成本），特別是降低燈泡頸部的鑄件成本。在有些應用設計中，設計師已發(fā)現他們可以用成本更低的陶瓷來(lái)替換昂貴的鋁鑄件，或者在更低功率的應用中，可用熱固性塑料鑄件來(lái)替換鋁鑄件。

成本更低的LED
較低的熱輻射還影響到照明燈中唯一最昂貴的元件的選擇 - LED。電源效率越高，整個(gè)燈具或燈泡的整體發(fā)光效率就越高。這樣，設計師可以使用效率較低的LED來(lái)滿(mǎn)足某一項目標流明/瓦規格，從而有助于降低產(chǎn)品成本，甚至為制造商帶來(lái)更多節省?；蛘?，更高效率的電源和高效率LED相結合，可以開(kāi)發(fā)出體積更小、發(fā)光效率更高的產(chǎn)品 – 在競爭日益激烈的市場(chǎng)中，這將是一項重大優(yōu)勢。

更高的效率對設計中的光學(xué)元件具有類(lèi)似的影響。LED燈泡中的光學(xué)元件存在兩類(lèi)損耗：光線(xiàn)通過(guò)玻璃時(shí)產(chǎn)生的傳輸損耗和與移動(dòng)到不同折射率（兩個(gè)空氣-玻璃界面）相關(guān)的損耗。采用效率更高的電源可同時(shí)降低這兩種損耗，同時(shí)開(kāi)辟更多設計選項。設計師可以選擇使用不太昂貴的LED和相同的光學(xué)元件來(lái)生成同樣的光，或者使用更昂貴的LED和更便宜的光學(xué)元件。

效率更高的電源還會(huì )影響到生產(chǎn)流程。如今許多的LED燈泡都采用灌封料來(lái)改善熱量從電源較熱元件到殼體低溫外圍的流動(dòng)。通常，必須先灌封這種材料，然后進(jìn)行固化處理 - 這是一個(gè)比較耗時(shí)的工藝過(guò)程。效率更高的電源通過(guò)降低熱損耗可消除對灌封料的需求，從而省去灌封和固化工藝，這樣可減少生產(chǎn)流程中的工藝數。省去塑封料還能極大地簡(jiǎn)化任何與返工相關(guān)的問(wèn)題。生產(chǎn)周期時(shí)間的縮短可直接降低單位成本。

散熱的改善還對元件的使用壽命起著(zhù)至關(guān)重要的作用。實(shí)際上，所有電子元件都有自己的額定使用壽命，與其工作溫度成比例關(guān)系。我們通常會(huì )發(fā)現，額定溫度越高，元件就越昂貴。電解電容就是一個(gè)很好的例子。它們在LED照明電源中常常用來(lái)平滑進(jìn)入LED的整流波形，以便最小化輸出上的紋波。通常，這些器件的額定溫度為85°C、95°C、105°C以及更高。一般來(lái)說(shuō)，額定值越高，元件的成本就越高。高效率電源通過(guò)降低燈具中的熱損耗，允許設計師在其設計中采用額定值更低從而成本也更低的電解電容。

上述任何一種設計策略都對LED照明解決方案的BOM成本有著(zhù)相對較小的影響。但積少成多，這些小影響會(huì )帶來(lái)大節省。隨著(zhù)LED照明市場(chǎng)競爭的日益激烈，采用效率更高的電源所帶來(lái)的系統級效益可能很大程度上決定著(zhù)產(chǎn)品的市場(chǎng)成功。