眾專(zhuān)家指點(diǎn)LED通用照明系統設計方案要點(diǎn)

　　不管是大功率的還是小功率的LED照明應用，一般都由電源、LED驅動(dòng)器、LED、透鏡和基板幾部分構成，其中關(guān)鍵的元件是LED驅動(dòng)器，它必須提供一個(gè)恒流輸出才能保證LED發(fā)出的光不會(huì )忽明忽暗、以及不會(huì )發(fā)生LED色偏現象，它一般接受24V-48V的直流電壓輸入，但也有一些先進(jìn)的LED驅動(dòng)器可直接接受220V市電交流輸入。大多數客戶(hù)都要求采用高性能的LED驅動(dòng)器，以滿(mǎn)足“PF值》0.9”和“+85效率”等即將出臺的LED照明規范。

　　LED照明應用的主要設計挑戰包括以下幾個(gè)方面：散熱、高效率、低成本、調光無(wú)閃爍、大范圍調光、可靠性、安全性和消除色偏。這些挑戰需要綜合運用適當的電源系統拓撲架構、驅動(dòng)電路拓撲結構和機械設計才能解決。

　　Diodes公司亞太區技術(shù)市場(chǎng)總監梁后權指出：“對設計師來(lái)說(shuō)，最大的技術(shù)挑戰將是高效率要求、光學(xué)設計、熱管理和提高某些應用的可靠性，如高亮度LED街燈。我們現在提供的一系列LED照明解決方案覆蓋從0.1W到250W的應用?！?/P>

　　Diodes公司亞太區技術(shù)市場(chǎng)總監梁后權

　　“在LED照明系統的應用中，除了選擇合適的LED產(chǎn)品，一個(gè)完整的LED照明設計還要包括光學(xué)設計、熱設計、產(chǎn)品設計和電氣驅動(dòng)設計。由于LED是低壓器件，因此將高壓交流供電轉換為L(cháng)ED使用的低壓恒流驅動(dòng)將面臨許多挑戰?！卑采腊雽w中國區高級應用經(jīng)理鄭宗前指出：“進(jìn)一步說(shuō)，為了保證LED照明的優(yōu)勢，LED電氣驅動(dòng)必須是可靠的、高效率的、安全的和低成本的。因此，針對不同的LED照明的應用，首先需要選擇正確的驅動(dòng)電路拓撲結構?！卑采腊雽w現可以提供從1W到500W功率范圍內的全部LED照明解決方案。

　　安森美半導體中國區高級應用經(jīng)理鄭宗前

　　為了快速推動(dòng)LED照明市場(chǎng)的起飛，美國國家半導體公司（NSC）最近瞄準了一塊非常龐大的白熾燈直接替代市場(chǎng)，即用LED燈直接替代現有家庭或其他應用市場(chǎng)中的白熾燈，并推出了一款針對該市場(chǎng)的直接市電輸入LED驅動(dòng)芯片LM3445。

　　不管是大功率的還是小功率的LED照明應用，一般都由電源、LED驅動(dòng)器、LED、透鏡和基板幾部分構成，其中關(guān)鍵的元件是LED驅動(dòng)器，它必須提供一個(gè)恒流輸出才能保證LED發(fā)出的光不會(huì )忽明忽暗、以及不會(huì )發(fā)生LED色偏現象，它一般接受24V-48V的直流電壓輸入，但也有一些先進(jìn)的LED驅動(dòng)器可直接接受220V市電交流輸入。大多數客戶(hù)都要求采用高性能的LED驅動(dòng)器，以滿(mǎn)足“PF值》0.9”和“+85效率”等即將出臺的LED照明規范。

　　LED照明應用的主要設計挑戰包括以下幾個(gè)方面：散熱、高效率、低成本、調光無(wú)閃爍、大范圍調光、可靠性、安全性和消除色偏。這些挑戰需要綜合運用適當的電源系統拓撲架構、驅動(dòng)電路拓撲結構和機械設計才能解決。

　　Diodes公司亞太區技術(shù)市場(chǎng)總監梁后權指出：“對設計師來(lái)說(shuō)，最大的技術(shù)挑戰將是高效率要求、光學(xué)設計、熱管理和提高某些應用的可靠性，如高亮度LED街燈。我們現在提供的一系列LED照明解決方案覆蓋從0.1W到250W的應用?！?/P>

　　Diodes公司亞太區技術(shù)市場(chǎng)總監梁后權

　　“在LED照明系統的應用中，除了選擇合適的LED產(chǎn)品，一個(gè)完整的LED照明設計還要包括光學(xué)設計、熱設計、產(chǎn)品設計和電氣驅動(dòng)設計。由于LED是低壓器件，因此將高壓交流供電轉換為L(cháng)ED使用的低壓恒流驅動(dòng)將面臨許多挑戰?！卑采腊雽w中國區高級應用經(jīng)理鄭宗前指出：“進(jìn)一步說(shuō)，為了保證LED照明的優(yōu)勢，LED電氣驅動(dòng)必須是可靠的、高效率的、安全的和低成本的。因此，針對不同的LED照明的應用，首先需要選擇正確的驅動(dòng)電路拓撲結構?！卑采腊雽w現可以提供從1W到500W功率范圍內的全部LED照明解決方案。

　　安森美半導體中國區高級應用經(jīng)理鄭宗前

　　為了快速推動(dòng)LED照明市場(chǎng)的起飛，美國國家半導體公司（NSC）最近瞄準了一塊非常龐大的白熾燈直接替代市場(chǎng)，即用LED燈直接替代現有家庭或其他應用市場(chǎng)中的白熾燈，并推出了一款針對該市場(chǎng)的直接市電輸入LED驅動(dòng)芯片LM3445。

　　不過(guò)，NSC亞太區電源管理產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理吳志民表示：“白熾燈電燈已面世很多年，對于許多多年未改的技術(shù)標準，我們的家居照明系統一直也在沿用許多多年未改的技術(shù)標準，這個(gè)情況并非一朝一夕可以改變過(guò)來(lái)。例如，基于散熱及照明角度等問(wèn)題，原有的舊式電燈插座或裝置并不適宜用來(lái)安裝LED燈泡。但除了技術(shù)問(wèn)題之外，成本效益也亦是使LED燈無(wú)法普及的最大原因。鎢絲燈泡及霓虹光管的售價(jià)約為US$0.6-0.7/Klm，但目前LED燈的售價(jià)仍然高達US$40-50/Klm?！?/P>

　　NSC亞太區電源管理產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理吳志民

　　正如以上所說(shuō)，由于LED燈必須能夠裝設在原有的舊式插座之內，因此散熱是一個(gè)必須克服的大問(wèn)題。但嚴格來(lái)說(shuō)，這可以利用機械工程技術(shù)解決的問(wèn)題，LED系統生產(chǎn)商的責任是努力開(kāi)發(fā)新技術(shù)，盡量提高LED的亮度（即每單位功率產(chǎn)生的流明量）。吳志民自信地說(shuō)：“我們可以提供功效效率最高的LED驅動(dòng)器，以確?？蓪⒄麄€(gè)燈光系統的散熱量減至最少?！?/P>

　　LED的相對高成本是LED照明市場(chǎng)目前仍難以大規模起飛的主要障礙。例如，英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監Alexander Sommer就說(shuō)：“大多數小于25W的典型LED照明應用是標志燈、標識燈、以及替代標準的白熾燈和鹵素燈。但與現有的熒光燈和白熾燈技術(shù)相比，LED初始成本仍然是進(jìn)入大眾市場(chǎng)的一個(gè)主要障礙?！?/P>

　　英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場(chǎng)總監Alexander Sommer

　　Cytech產(chǎn)品及設計部工程師徐瑞包也認同主要商業(yè)化挑戰是成本。他說(shuō)：“目前各種功率的LED照明系統在電路上都是可以實(shí)現的，技術(shù)挑戰來(lái)自于終端應用的要求，比如應用于汽車(chē)，要考慮到光學(xué)設計以及整體散熱設計等。商業(yè)化部署的挑戰則主要來(lái)自于LED成本?！?/P>

　　LED照明設計的散熱考慮

　　25W以下的LED照明系統一般設計用于像閱讀臺燈、走廊燈、客廳射燈、家用餐燈、小夜燈等應用，客戶(hù)一般希望這類(lèi)應用設計得越小巧越好，因此其PCB能安放的設計空間相對來(lái)說(shuō)比較小，因此長(cháng)時(shí)間使用時(shí)封裝空間內的溫度有可能會(huì )很高。由于設計師不太可能在其內安裝一個(gè)散熱風(fēng)扇，因此它的散熱設計就變得非常關(guān)鍵和重要。

　　“大多數小于25W的低功率LED照明應用要求一定程度的小型化。這常常導致更高的功率密度，盡管功耗不是很大。足夠的散熱管理措施必須通過(guò)改進(jìn)的機械結構提供。此外，高電氣效率有助于降低功耗?！盇lexander Sommer指出，“如果需要進(jìn)一步減少熱阻，這可以通過(guò)電氣隔離來(lái)做到，因為它可以實(shí)現最高效率的熱傳遞。這些方法也允許實(shí)現優(yōu)化的流明輸出?！?/P>

　　另一種防止LED長(cháng)時(shí)間工作過(guò)熱問(wèn)題的思路是采用調光解決方案。飛兆半導體公司高壓IC產(chǎn)品行銷(xiāo)經(jīng)理SangCheol Her表示：“相比熒光燈和白熾燈，采用調光解決方案是降低LED功耗的重要途徑，這種方案利用調光控制器來(lái)實(shí)現。