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1W~500W LED通用照明解决方案选择要素
发布时间:2017-02-03 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]不管是大功率的还是小功率的LED照明应用，一般都由电源、LED驱动器、LED、透镜和基板几部分构成，其中关键的元件是LED驱动器，它必须提供一个恒流输出才能保证LED发出的光不会忽明忽暗、以及不会发生LED色偏现象，它一般接受24V-48V的直流电压输入，但也有一些先进的LED驱动器可直接接受220V市电交流输入。大多数客户都要求采用高性能的LED驱动器，以满足“PF值>0.9”和“+85效率”等即将出台的LED照明规范。
LED照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面：散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏。这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决。
Diodes公司亚太区技术市场总监梁后权指出：“对设计师来说，最大的技术挑战将是高效率要求、光学设计、热管理和提高某些应用的可靠性，如高亮度LED街灯。”
“在LED照明系统的应用中，除了选择合适的LED产品，一个完整的LED照明设计还要包括光学设计、热设计、产品设计和电气驱动设计。由于LED是低压器件，因此将高压交流供电转换为LED使用的低压恒流驱动将面临许多挑战。”安森美半导体中国区高级应用经理郑宗前指出：“进一步说，为了保证LED照明的优势，LED电气驱动必须是可靠的、高效率的、安全的和低成本的。因此，针对不同的LED照明的应用，首先需要选择正确的驱动电路拓扑结构。”安森美半导体现可以提供从1W到500W功率范围内的全部LED照明解决方案。
为了快速推动LED照明市场的起飞，美国绕行电感器国家半导体公司(NSC)最近瞄准了一块非常庞大的白炽灯直接替代市场，即用LED灯直接替代现有家庭或其他应用市场中的白炽灯，并推出了一款针对该市场的直接市电输入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表示：“白炽灯已面世很多年，对于许多多年未改的技术标准，我们的家居照明系统一直也在沿用，这个情况并非一朝一夕可以改变过来。例如，基于散热及照明角度等问题，原有的旧式电灯插座或装置并不适宜用来安装大功率电感LED灯泡。但除了技术问题之外，成本效益也是LED灯无法普及的最大原因。钨丝灯泡及霓虹光管的售价约为US$0.6-0.7/Klm，但目前LED灯的售价仍然高达US$40-50/Klm。”
正如以上所说，由于LED灯必须能够装设在原有的旧式插座之内，因此散热是一个必须克服的大问题。但严格来说，这可以利用机械工程技术解决，LED系统生产一体成型电感商的责任是努力开发新技术，尽量提高LED的亮度(即每单位功率产生的流明量)。吴志民自信地说：“我们可以提供功效最高的LED驱动器，以确保可将整个灯光系统的散热量减至最少。”
LED的相对高成本是LED照明市场目前仍难以大规模起飞的主要障碍。例如，英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监Alexander Sommer就说：“大多数小于25W的典型LED照明应用是标志灯、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相比，LED初始成本仍然是进入大众市场的一个主要障碍。”
Cytech产品及设计部工程师徐瑞包也认同主要商业化挑战是成本。他说：“目前各种功率的LED照明系统在电路上都是可以实现的，技术挑战来自于终端应用的要求，比如应用于汽车，要考虑到光学设计以及整体散热设计等。商业化部署的挑战则主要来自于LED成本。”LED照明设计的散热考虑
25W以下的LED照明系统一般设计用于像阅读台灯、走廊灯、客厅射灯绕行电感器、家用餐灯、小夜灯等应用，客户一般希望这类应用设计得越小巧越好，因此其PCB能安放的设计空间相对来说比较小，因此长时间使用时封装空间内的温度有可能会很高。由于设计师不太可能在其内安装一个散热风扇，因此它的散热设计就变得非常关键和重要。
“大多数小于25W的低功率LED照明应用要求一定程度的小型化。这常常导致更高的功率密度，尽管功耗不是很大。足够的散热管理措施必须通过改进的机械结构提供。此外，高色环电感生产厂电气效率有助于降低功耗。”Alexander Sommer指出，“如果需要进一步减少热阻，这可以通过电气隔离来做到，因为它可以实现最高效率的热传递。这些方法也允许实现优化的流明输出。”
另一种防止LED长时间工作过热问题的思路是采用调光解决方案。飞兆半导体公司高压IC产品行销经理SangCheol Her表示：“相比荧光灯和白炽灯，采用调光解决方案是降低LED功耗的重要途径，这种方案利用调光控制器来实现。尤其是对于小于25W的LED驱动解决方案，由于PCB尺寸小，而封装空间有限，散热问题无可避免，所以该方案更显重要。”基于89C51单片机的语音播报伏特表系统设计传统的伏特表在我们的日常生活及科学研究中起到了其独特的作用，但是在科学技术日新月异、集成芯片在日常生活中的应用越来越广泛的今天显得比较落伍：①它们的量程往往在出厂以前就限定好的，不能根据具体使用场合进
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