技术挑战及解决方案

　　从技术角度来看，LED照明技术发展日新月异，高功率LED已达到和超过100Lm/W的功率基准，因此对LED驱动器供应商来说，从早期350mA/700mA发展到2000mA以上的恒流DC/DC LED驱动器，不断发展到AC/DC加PFC(功率因数校正)等不同的电源解决方案。那么，当前，设计和制造LED驱动器IC主要面临哪些技术挑战和障碍?

　　“现在，面临的主要挑战就是产品要求具备：最高的效率、最小的尺寸、最长的寿命、最低的成本。” Andrew Smith先生向新世纪LED网记者表示。

　　一、效率要最高

　　尽管LED不像其它光源那样辐射那么多热量，但是根据输出功率的不同，一些LED也许需要合适的散热器，这样光输出才不会减少，寿命也不会缩短，这就意味着LED驱动器IC必须以高效率进行转换，这样它才能不成为热问题的主要成因。

　　“现在客户对LED驱动器的功率和效能要求更高。” Andrew Smith先生向新世纪LED网记者解释道，“比如，现在大多数灯具和灯源所采用的A19规格的灯泡，以前是要求其LED版本能够替换40W或50W普通灯泡，现在则要求能够做到取代60W亮度的普通灯泡，所需要的效率提升到了91%。”

　　据Andrew Smith先生介绍，第一代LED驱动器的效率达到了70%，如今的驱动器效率已能超过90%。

　　单级PFC加CC驱动器的效率最高

　　如何提升整体系统效率?不同的LED驱动器厂家都以各自的产品给出了回答。而PI作为离线式LED驱动器IC供应商针对要求在输入电压下使用离线式电源的固态照明应用，致力于提升任何负载条件下的效率水平，推出了一系列高度集成的高功率恒流LED驱动器IC。

　　“采用单级功率因数校正(PFC)加精确的恒流输出的解决方案可实现的效率远高于现行的解决方案。” Andrew Smith先生向新世纪LED网记者表示。PI的LinkSwitch-PH(适合设计隔离式电源)和LinkSwitch-PL(适合设计非隔离式电源)产品系列都集成了单级功率因数校正(PFC)，可使LED照明灯的功率因数达到0.9以上。

　　据了解，美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR)固态照明(SSL)规范中规定任何功率等级皆须强制提供功率因数校正(PFC)。这标准适用于一系列特定产品，如嵌灯、橱柜灯及台灯(table lamp)，其中，住宅使用的LED驱动器功率因数须大于0.7，而贸易使用中则须大于0.9;但是，这标准属于自愿性标准，并非所有国家都绝对强制要求在照明应用中改善功率因数，不过，为了让基于PI芯片开发出来的LED照明电源适用于所有应用场合，PI在所有LED驱动器上都集成了PFC电路。

　　二、占板面积要最小

　　将电源顺利装入LED灯座是一个持续的挑战。由于将LED应用于照明上时，很多情况下都存在空间受限问题，LED驱动解决方案必须占板面积小，而且外形尺寸小，尤其是在便携式应用方面。“随着LED产品轻量化的发展，在LED驱动ic方面对占板面积小的需求也更为普遍。” Andrew Smith先生说道，“由此，PI对电子元器件进行发热管理，并采用最佳的开关拓扑结构和隔离设计方法，即使在最小的灯管中也能提高输出功率。”

　　就以PI针对 B10 型 LED 灯泡的推出全新高效率、超小型驱动器的参考设计DER-297为例，在DER-297中使用了LinkSwitch-PL装置后，便能使用尺寸小但却高效的驱动器，这样就可以将设计封装成B10 尺寸而不必使用灌封化合物或减损效能。简单的 BOM 也意味着转换器的成本极低。

　　三、驱动器成本最低

　　当前LED灯价格逐渐下降，市场上主流的O.5W和1WLED全年降幅接近40%-50%，而LED芯片从2011年1-7月市场平均降价为25%，最大降价幅度达42%。LED封装平均降价23%，最大降价幅度达37%。产品价格下降在推动市场普及的同时，给 LED企业带来了降低成本的挑战。

　　LinkSwitch-PH单级PFC加CC驱动器

　　现行两级驱动器：升压PFC加反激式转换器

　　“随着LED芯片价格下降，LED驱动芯片的地位越来越高，客户为降低产品成本，对LED驱动器价格敏感度逐渐增强，比如会要求你在1 dollar((美元)做一个5WLED灯的驱动器。” Andrew Smith先生向新世纪LED网记者坦言，“我们PI是做两面的，成本自然高于单面的。因此，我们需要顺应客户的需求，加强技术突破，实现成本最低。”

　　降低成本已成为LED制造商们当前最迫切的事情。但是，如何降低LED成本?Andrew Smith先生指出，“降低LED成本的手段主要是降低LED驱动器和封装的成本、提高效率、降低散热量及减少元件数。”

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