大小功率LED照明方案选择指要_365真正官网

本文摘要：不管是大功率的还是小功率的LED灯光应用于，一般都由电源、LED驱动器、LED、透镜和基板几部分包含，其中关键的元件是LED驱动器，它必需获取一个恒流输入才能确保LED收到的光会忽明忽暗、以及会再次发生LED色稍现象，它一般拒绝接受24V-48V的直流电力输出，但也有一些先进设备的LED驱动器可必要拒绝接受220V市电交流输出。大多数客户都拒绝使用高性能的LED驱动器，以符合PF值》0.9和+85效率等将要实施的LED灯光规范。

不管是大功率的还是小功率的LED灯光应用于，一般都由电源、LED驱动器、LED、透镜和基板几部分包含，其中关键的元件是LED驱动器，它必需获取一个恒流输入才能确保LED收到的光会忽明忽暗、以及会再次发生LED色稍现象，它一般拒绝接受24V-48V的直流电力输出，但也有一些先进设备的LED驱动器可必要拒绝接受220V市电交流输出。大多数客户都拒绝使用高性能的LED驱动器，以符合PF值》0.9和+85效率等将要实施的LED灯光规范。　　LED灯光应用于的主要设计挑战还包括以下几个方面：风扇、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和避免色稍。

这些挑战必须综合运用必要的电源系统流形架构、驱动电路流形结构和机械设计才能解决问题。　　Diodes公司亚太区技术市场总监梁后权认为：对设计师来说，仅次于的技术挑战将是高效率拒绝、光学设计、热管理和提升某些应用于的可靠性，如高亮度LED街灯。我们现在获取的一系列LED灯光解决方案覆盖面积从0.1W到250W的应用于。　　　　Diodes公司亚太区技术市场总监梁后权　　在LED灯光系统的应用于中，除了自由选择适合的LED产品，一个原始的LED照明设计还要还包括光学设计、热设计、产品设计和电气驱动设计。

由于LED是高压器件，因此将高压交流供电切换为LED用于的高压恒流驱动将面对许多挑战。安森美半导体中国区高级应用于经理郑宗前认为：更进一步说道，为了确保LED灯光的优势，LED电气驱动必需是可信的、高效率的、安全性的和低成本的。

因此，针对有所不同的LED灯光的应用于，首先必须自由选择准确的驱动电路流形结构。安森美半导体现可以获取从1W到500W功率范围内的全部LED灯光解决方案。　　　　安森美半导体中国区高级应用于经理郑宗前　　为了较慢推展LED灯光市场的降落，美国国家半导体公司（NSC）最近射击了一块十分可观的白炽灯必要替代市场，即用LED灯必要替代现有家庭或其他应用于市场中的白炽灯，并发售了一款针对该市场的必要市电输出LED驱动芯片LM3445。

　　不过，NSC亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民回应：白炽灯电灯已面世很多年，对于许多多年未变的技术标准，我们的家居灯光系统仍然也在延用许多多年未变的技术标准，这个情况并非一朝一夕可以转变过来。例如，基于风扇及灯光角度等问题，原先的旧式电灯插座或装置并不适合用来加装LED灯泡。但除了技术问题之外，成本效益也亦是使LED灯无法普及的仅次于原因。

钨丝灯泡及霓虹光管的售价大约为US$0.6-0.7/Klm，但目前LED灯的售价依然高达US$40-50/Klm。　　　　NSC亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民　　正如以上所说，由于LED灯必需需要装设在原先的旧式插座之内，因此风扇是一个必需解决的大问题。但严格来说，这可以利用机械工程技术解决问题的问题，LED系统生产商的责任是希望研发新技术，尽可能提升LED的亮度（即每单位功率产生的照度量）。

吴志民热情地说道：我们可以获取功效效率最低的LED驱动器，以保证可将整个灯光系统的散热量增至最多。　　LED的比较低成本是LED灯光市场目前仍无法大规模降落的主要障碍。

例如，英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监AlexanderSommer就说道：大多数大于25W的典型LED灯光应用于是标志灯、标识灯、以及替代标准的白炽灯和卤素灯。但与现有的荧光灯和白炽灯技术比起，LED初始成本依然是转入大众市场的一个主要障碍。　　　　英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监AlexanderSommer　　Cytech产品及设计部工程师徐瑞包也尊重主要商业化挑战是成本。他说道：目前各种功率的LED灯光系统在电路上都是可以构建的，技术挑战来自于终端应用于的拒绝，比如应用于汽车，要考虑到光学设计以及整体风扇设计等。

商业化部署的挑战则主要来自于LED成本。　　LED照明设计的风扇考虑到　　25W以下的LED灯光系统一般设计用作像读者台灯、走廊灯、客厅射灯、家用餐灯、小夜灯等应用于，客户一般期望这类应用于设计得越小巧就越好，因此其PCB能放置的设计空间相对来说较为小，因此长时间用于时PCB空间内的温度有可能会很高。由于设计师不太可能在其内加装一个风扇风扇，因此它的风扇设计就显得十分关键和最重要。　　大多数大于25W的较低功率LED灯光应用于拒绝一定程度的小型化。

这经常造成更高的功率密度，尽管功耗不是相当大。充足的风扇管理措施必需通过改良的机械结构获取。

此外，低电气效率有助降低功耗。AlexanderSommer认为，如果必须更进一步增加热阻，这可以通过电气隔绝来做，因为它可以构建最低效率的热传递。

这些方法也容许构建优化的照度输入。　　另一种避免LED长时间工作短路问题的思路是使用调光解决方案。飞兆半导体公司高压IC产品行销经理SangCheolHer回应：比起荧光灯和白炽灯，使用调光解决方案是减少LED功耗的重要途径，这种方案利用调光控制器来构建。

特别是在是对于大于25W的LED驱动解决方案，由于PCB尺寸小，而PCB空间受限，风扇问题无可避免，所以该方案更加贞最重要。　　事实上，在这个功率范围内，LED照明灯将不会代替卤素灯和紧凑型荧光灯（CFL）。此外，先进设备的技术为了挣脱风扇问题，必需去除对温度变化脆弱的无源组件如电解电容。然而，目前大多数LED驱动器解决方案都源自电源流形并以此为基础，故应当考虑到温度范围的容许，因为一般产品一般来说基于商业标准，但照明灯却必需保证需要适应环境苛刻的环境如工业环境。

　　LED照明设计的架构自由选择　　LED灯光系统架构自由选择各不相同你的设计目标是低成本、高效率还是大于PCB面积。一般来说，大于25W的LED灯光系统不拒绝展开功率校正，因此可以采行非常简单一些的流形架构，如PSR或Buck流形。25W-100W的LED灯光应用于拒绝展开功率校正，因此一般使用单级PFC、定谐振（QR）PWM或反激式流形。100W以上LED灯光应用于一般使用效率更高的LLC流形和双级PFC。

　　高于25W功率LED灯光解决方案可使用PSR或Buck流形，因为这一功率范围主要针对小型设计，特别强调设计的非常简单性。中等功率解决方案（25W-100W）适合于单级PFC、定谐振（QR）PWM、反激式流形。SangCheolHer说道，大功率解决方案（小于100W）则合适使用LLC、QRPWM、反激式流形设计。从效率角度来看，LLC和QR性能更佳；而PSR方案需要次级对系统，设计非常简单，尺寸也比其它方案小。

　　郑宗前也回应：大于25W的LED灯具主要应用于在室内灯光，它们主要使用低成本的反激流形结构。安森美半导体的NCP1015和NCP1027单片转换集成电路构建了内置高压MOSFET和PWM控制器，可以有效地的增加PCB的面积和灯具的体积，获取仅次于25W的功率输入（230VAC输出）。　　对于非隔绝型大于25WLED灯光应用于，如果输出到输入切换比较低，那么非常简单的升压转换器可以是一个低成本和小体积的自由选择。

在重视效率的隔绝型流形架构中，用于像英飞凌CoolSETICE2QS系列器件的定谐振反激式流形就是一个很好的自由选择。AlexanderSommer说道。

英飞凌是第一家获取数字定谐振反激掌控IC的供应商。　　25W-100W功率范围的典型LED灯光应用于是街道灯光（小区道路）和像停车场这样的公共场所。功率切换效率、PFC功能的高性价比构建和低颜色品质现在是最重要的三大技术挑战。例如，在商业灯光和街道灯光应用于中，更长得使用寿命和由此产生的更加较低确保成本于是以协助解决较高初始成本的转入障碍。

25W到100W的LED灯光应用于有功率因数的拒绝，因此必须减少功率因数校正电路。　　这种电路可以使用传统的两段式结构，即有源非倒数模式功率因数校正（PFC）电路特DC-DCPWM转换电路，如安森美的功率因数校正控制器NCP1607，NCP1607的外围电路非常简单并可以获取很好的性能。郑宗前回应，对于高效率、低成本和小体积的LED方案而言，有一点引荐的是单段的PFC电路，它可以同时构建功率因数和隔绝的高压直流输入，并具备明显的成本优势，终将沦为中等功率LED灯光的主流方案。

安森美半导体的NCP1652为构建单级的PFC电路获取了拟合的掌控方案。　　深圳世强电讯则使用SiliconLabs的C8051F3XX系列8位MCU以软件方式构建PFC。

该公司助理市场经理黄孙峰说道：我们针对家用市电（180V-260V）输出10W-30W小功率LED灯光应用于研发出有的全数字化LED灯光方案，能用软件掌控方式构建高达0.95的PFC值。与硬件PFC比起，该套软件方案在确保某种程度性能指标的前提下，还具备更高的灵活性、适应性及可升级性。

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