LED功率节省仍有精进空间

　　LED照明市场迅速成长背后的主要驱动力之一是与白炽灯甚至CFL照明相比，LED灯可节省较多的功率。因此，研究一下用现有LED能节省的功率以及未来几年内，其功率将如何进一步节省。

　　目前60W白炽灯可提供约800流明，可转换为13.3流明/瓦(lm/W)。而现有LED就商用产品而言，效率在50～170lm/W之间。未来的LED则将提供范围为200～230lm/W的效率。然而，最大的理论效率约为250lm/W。

　　就照明用途而言，可考虑100lm/W的LED。LED本身所需要的电功率为8W。不过，交流对直流(AC-DC)LED驱动电子线路的效率也必须考虑在内，就高性能LED驱动器而言，此效率为85%。因此，脱机式电源所需的总功率为8W/0.85=9.4W，从而与白炽灯相比，功率节省了84%。如果用65lm/W这个更加保守的数字，那么相对于白炽灯耗用的功率而言，LED功率可降低75%。展望未来，当提供200lm/W的LED可用时，功率将节省多达92%。为满足目前能源之星的要求，相对于标准白炽灯，LED灯的功率须至少降低75%，才能取代白炽灯。

　　脱机式供电设计难度高

　　能用脱机式电源驱动LED就可使应用越来越快地增加，因为在商用建筑和住宅中，可以非常便利且轻易得到这种形式的电源。尽管LED灯的附属装置相对简单，最终用户非常容易安装，但是对LED驱动器IC的要求却也大幅提高了。因为LED须要一个良好调节的定电流源，以提供恒定的光输出，所以用AC输入源给LED供电需要一些特殊的设计方法，并要满足一些特别的设计需求。

　　例如，在世界上不同地区，脱机式电源参数可能不同，一般在90～265VAC之间，频率则为50～65Hz。因此要制造通用全球市场的LED附属装置，最好拥有这样一个无须修改就能使LED用在全球任何地方的电路设计，想达到这样的目标，就需要单一LED驱动器IC能处理多种输入电压和频率的功能。

　　除此之外，还有很多脱机式LED应用需要LED与驱动电路之间实现电气隔离，这主要是出于安全上的考虑，同时亦是几家监管机构所严格要求的。电气隔离一般由隔离型反驰式LED驱动器架构，该架构运用变压器隔离驱动电路的主端和副端。

　　采用LED照明的动力来自于提供特定光输出量所需的功率可大幅降低，因此当务之急是LED驱动器IC要提供最高效率。因为LED驱动器电路必须将高压AC电源转换为更低的电压和良好调节的LED电流，所以LED驱动器IC必须设计为可提供高于80%的效率，以不浪费功率。

　　而且为了配合在住宅应用中常见的Triac调光器已大量安装到位的情况下，使LED普及应用成为可能，LED驱动器IC必须与这些调光器一起高效运作。Triac调光器专为与白炽灯和卤素灯很好配合工作而设计，这两种灯是理想的电阻性负载。然而，LED驱动器电路一般是非线性的，而且不是电纯阻性负载。其输入桥式整流器在AC输入电压处于其正峰值和负峰值时，通常须吸收高强度的峰值电流。因此，LED驱动器IC必须通过设计来「模仿」一个纯电阻性负载，以确保LED在不产生任何明显闪烁的情况下正确启动，并利用一个Triac进行适当的调光。

　　PFC左右驱动电路性能

　　就LED照明而言，PFC是一个重要的性能规格。简言之，如果所吸取的电流与输入电压成正比且同相，那么功率校正因子为1。因为白炽灯是一种理想的电阻性负载，所以输入电流和电压同相，且PFC为1。PFC特别重要，因为它与本地电力供货商所须提供的电功率有关。

　　换言之，在一个电力系统中，与一个具有高功率因子的负载相比，在所传输的有用功率相同的情况下，一个具有低功率因子的负载可吸取更大的电流。因为所需电流较高，所以在配电系统中损失的能量也提高了，因此需要更粗的导线和其他传输设备。然而，较大的设备和能源浪费增加了成本，所以电力公司通常对功率因子较低的工业或商用客户收取较高的费用。LED应用的国际标准仍然处于开发中，不过大多数人相信，就LED照明应用而言，将要求PFC>0.90。