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LED驱动电源的功率因子很快将达到95%以上

上传人:未知

上传时间: 2010-11-19

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  立锜表示,目前市面上产品应用大多采降压LED驱动IC进行设计,此方法的优点是设计概念简单,但LED驱动的数目会受限于降压电路的限制以致于需使用大量的降压IC,采用立锜的升压驱动IC则可大幅减少LED降压驱动IC一半以上的使用量及成本。立锜目前的LED驱动电源产品可满足客户降压、升压及升降压的应用,从1W至400W均提供相对应产品。并对标准灯具如MR16、AR111、GU10、E27、PAR30、PAR38等规格提供解决方案。

  兼具隔离和非隔离应用的支持

  谈到LED照明驱动电源,不能不提的当然还有恩智浦半导体(NXP Semiconductors),该公司于今年上半年推出一款全新LED控制器SSL2103。恩智浦表示,该产品进一步扩展恩智浦已获得市场验证的AC/DC LED驱动器产品系列(SSL2101/SSL2102) ,使其能适用于多样的照明应用。恩智浦半导体照明部门营销总监Jacques Le Berre表示,SSL2101不仅能符合市场对于LED的需求,更引领整个产业提供更节能的照明解决方案。事实上, SSL2101自2009年春季上市至今的销量已超过一千万枚。SSL2101和SSL2102产品已相当成熟,可应用到各种可调光LED驱动器中,非常适合高整合、低功耗的应用,例如低于25瓦的独立整流器或低于15瓦的LED灯泡。

  SSL2103则具有同类产品SSL2101的功能和特性,并可用于更高功率的解决方案。作为一款多用途AC/DC LED照明控制器,SSL2103具有更大的功率适用范围和更好的调光兼容性,使其适用于可调光与不可调光的LED照明灯。此外,SSL210x系列产品整合相同功能的控制器,提高该系列产品在各种LED照明灯应用中的通用性。SSL2103主要针对更高功率的LED照明灯具(PAR20、PAR30和PAR38) 而设计,可为LED灯具设计提供功率、外形尺寸及调光控制方面提供更大的弹性。

  据了解,SSL2103除具有SSL2101和SSL2102的功能和性能外,还可满足更高功率的应用。此一功能的实现是透过外部功率开关,并可同时支持可调光或非可调光照明驱动器的应用。与先前产品的设计相似,SSL2103在正常工作温度下的寿命可超过75,000小时。恩智浦的AC/DC LED驱动器产品系列可提供相当多样的技术方案,并可支持隔离或非隔离灯具的应用。此外,该系列产品亦可应用于100V、110V或230V的交流电源网络,电路板外形尺寸则可应用于E27、GU10或者PARx灯具。此产品系列中还包含整合功率开关和泄流电路(bleeder circuitry) 的产品,可使PCB板的尺寸更小。

  保持超高效率的可调光方案

  再者,Infineon推出的可调光LED驱动方案ICL8001G,主要用于10W-60W,可支持调光功能,适用于住宅照明用的高效LED灯泡足以替代40W/60W/100W白炽灯泡,并支持各种典型的消费照明应用。Infineon表示,采用ICL8001G的驱动器电路板,是以创新的主控技术来管理LED功耗。25个组件就足以因应一盏10瓦LED灯所需(效能等同60瓦),相较于其他替代产品,可省电一半并减少约30%的成本,参考设计印刷电路板面积更仅为20mm x 70mm可轻松嵌入一般旋入式灯泡。所有组件全部组装于一片单面电路板,有助于进一步降低成本。 据了解,ICL8001G节能效果可达90%,支持多种已安装的墙面调光器,同时也是唯一的整合功率因素校正(PFC)功能的主控式脱机型LED驱动器解决方案,功率因子超过98%。

  相较于目前许多可调光的LED可调光方案,调光会造成30%的能源效率下降,英飞凌驱动器解决方案由于采用许多舍相(phase-cut)调光器,因此在整个调光范围内都可保持超高效率(>80%)。ICL8001G其他特点包括:驱动器输出独立,可有效防止过热问题;数字软启动功能,内建启动单元,随开即亮;逐周期电流限制;短路保护、过压保护及过热侦测。

  无电解电容LED驱动电源方案

  再者,在目前市面上,无需电解电容的LED照明驱动电源解决方案也相当值得一提。例如日本村田制作所在今年七月间于TECHNO FRONTIER 2010上展示用于LED照明的数字电源电路,其输入输出电容器便是以该公司的多层陶瓷电容(MLCC)取代电解电容,可内置于直管型LED照明器具的管内。与采用铝电解电容器时相比,此方案除了可缩小产品尺寸外,还能延长产品寿命,为了获得恒定电流,此方案采用了DSP微控制器,开关频率约为200kHz。输出电容器采用了两个约5μF的MLCC。输入电压支持AC100V以及200V两种。据了解,一般情况下,该容量的MLCC无法完全吸收脉动电流,不过通过改进DSP侧的控制,不会感觉到照明器具的闪烁。主电路采用非绝缘升降压型,没有设置PFC(功率因子改善)电路。外形尺寸为180mm×19.4mm×6.5mm。

  基本上,之所以要取代电解电容,主要是因为目前普通LED照明驱动电源的工作寿命取决于AC转DC时平滑电路必须采用的电解电容。而LED的工作寿命高达4万小时,电解电容的寿命却只有几千小时,由于系统的寿命是由电源组件中使用的电解电容的寿命来决定的,如果不想法拿掉电解电容,那么LED照明驱动电源的寿命与LED的寿命就无法匹配,LED照明的长工作寿命势必受到影响,因此近来业界相当积极于开发无电解电容的LED照明驱动电源解决方案。

  直接以交流电驱动可带来更大应用空间

  为求解决交流/直流转换器的寿命比LED寿命短的问题,除上述方案外,交流LED的开发亦颇受瞩目,例如首尔半导体开发的Acriche便无需AC/DC转换器,可直接连接交流电源驱动。此外,台湾工研院所研发的片上交流电LED照明技术亦是采用交流电直接驱动LED芯片发光,工研院电光所、光电组件与系统应用组朱慕道组长指出,此技术不需整流变压器,较传统LED节省15~30%电力,搭配立体导热、可插拔封装技术,体积小等特性,更容易进行多变化的照明设计,工研院表示,此技术不仅节能减碳,也提升了整体LED的发光效率,更为LED整体的照明应用,带来更宽广空间和市场机会,相信这项技术将会在5年内成为未来极具潜力的照明技术。

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