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離線式LED應用未必對LED驅動器構成挑戰(zhàn)

上傳人:未知

上傳時間: 2011-05-05

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  在過去幾年中,用來給顯示器提供背光照明的 LED 一直是驅動 LED 市場增長的主要因素。不過,通用照明 LED 應用在商用和住宅市場吸引力越來越大,這也進一步加速了 LED 市場的增長。全球市場情報供應商 LEDinside 在研究報告中寫道:“2010 年,商用高流明 LED 照明系統(tǒng)出現(xiàn)了巨大增長。這是因為,就大多數(shù)消費者而言,家用 LED 照明仍然太過昂貴。LED 照明能帶來長期益處,具有節(jié)能和環(huán)保屬性,加上相關的減稅政策,因此在停車場、辦公室、工廠、倉庫等商用領域,LED 照明的使用量將出現(xiàn)巨大增長。

  LED 燈不僅可以取代高壓鈉燈、鹵素燈和白熾燈,而且在某些領域還能取代 CFL 和熒光燈。”LEDinside 進一步估計道:“2010 年和 2011 年,LED 商用照明將迅速增長并得到廣泛采用,同時直到 2011 年或 2012 年,家用照明 LED 都不會流行,2012 年是關鍵的一年。預計 2010 年 LED 光源的市場滲透率能達到 3.7%,而 2009 年至 2013 年的年復合增長率估計為 32%。”

  在商用建筑物中,照明一般占總能源使用量的 25% ~40%,因此商用應用引領向 LED 的轉變應該是毫不意外的結果。因為這類應用需要高強度、長時間照明,所以節(jié)省電能導致的經濟回報是相對短期的。另外,LED 附屬裝置壽命很長,因此極大地降低了 LED 燈的更換成本。更換成本不僅包括照明燈本身的成本,還包括動手更換照明燈的勞動成本,而在某些應用中,如高頂燈照明應用,勞動成本這一項是很高的。另一方面,就大多數(shù)消費者而言,通用的家用 LED 照明目前仍然太過昂貴。不過,未來幾年,隨著 LED 附屬裝置價格下降和 LED 更加廣泛地供貨,照明市場在住宅領域也將出現(xiàn)大幅增長。大多數(shù)分析師都預計,住宅細分市場 2011 年將適度增長,而 2012 年及以后將加速增長。

  正如前面提到的那樣,LED 照明市場高增長率背后的主要驅動因素是,與傳統(tǒng)照明方式相比,LED 照明能極大地降低功耗。與白熾燈照明相比,要提供同樣的光輸出量 (以流明為單位),LED 需要的電功率不到白熾燈的 20%。如表 1 所示,LED 照明還有更多優(yōu)勢,但也有更多挑戰(zhàn)。LED 的優(yōu)勢包括壽命比白熾燈高幾個位量級,這極大地降低了更換成本。能利用以前安裝的 TRIAC 調光器給 LED 調光也是一個主要的優(yōu)勢,尤其是在住宅照明市場。

  LED 燈即時接通,無需像 CFL 那樣的預熱時間,而且 LED 燈對電源周期不敏感,這一點也與 CFL 燈不同。此外,LED 照明的附屬裝置不含任何需要控制或處理的有毒材料,而 CFL 采用有毒水銀蒸氣工作。最后,LED 可實現(xiàn)新型和非常扁平的外形尺寸,而其他技術則不可能做到。

  此類新型 LED 照明應用所涉及的范圍非常之廣,從 4W 的擰入式可替換型白熾燈泡到100W 的街燈、再到需要幾百瓦功率的高棚燈等。大多數(shù)這些 LED 燈將需要依靠現(xiàn)有的 AC 離線式電源 (視終端應用所處地理位置的不同,通常為 90VAC ~265VAC) 來工作。為了獲得從 AC 離線式電源來高效驅動 LED 的能力,產生了一些相當獨特的 LED IC 驅動器設計難題。

  LED 驅動器不僅必須提供最高效率以確保節(jié)省功率,而且出于安全考慮,還必須提供電氣隔離。此外,LED 驅動器必須提供功率因數(shù)校正 (PFC) 和低諧波失真性能,以適用于多種應用。不僅如此,在很多住宅應用中,LED 驅動器還必須提供用現(xiàn)有 TRIAC 調光器調光的能力。最后,解決方案的總體占板面積必須非常小,以使附屬裝置有足夠的空間容納該解決方案,解決方案還必須具成本效益,以吸引商用和住宅用戶用 LED 燈更換現(xiàn)有照明燈。有能夠滿足所有這些要求的 LED 驅動器 IC 可用,對 LED 照明的不斷采用是至為重要的。

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