突破瓶頸 家用LED照明系統(tǒng)動力大增
在過去幾年中,顯示器背光照明應(yīng)用一直是驅(qū)動發(fā)光二極體(LED)市場成長的主要因素。不過現(xiàn)今LED通用照明在商用和住宅市場的吸引力越來越大,也進(jìn)一步加速了LED市場的成長。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)LEDinside的研究報告指出,2010年商用高流明LED照明系統(tǒng)出現(xiàn)快速成長。這是由于就大多數(shù)消費者而言,家用LED照明仍然太過昂貴。反觀,對于停車場、辦公室、工廠、倉庫等商用領(lǐng)域,LED照明卻能帶來節(jié)能和環(huán)保等長期益處,加上相關(guān)的減稅政策,因此這些應(yīng)用領(lǐng)域的LED照明使用量將出現(xiàn)大幅成長。
家用LED照明市場將加速成長
LED燈不僅可以取代高壓鈉燈、鹵素?zé)艉桶谉霟?,而且在某些領(lǐng)域還能取代節(jié)能螢光燈(CFL)和螢光燈。LEDinside進(jìn)一步認(rèn)為,LED商用照明將迅速成長并得到廣泛採用,而2012年則是家用LED照明關(guān)鍵的一年。
LED照明能帶來節(jié)能和環(huán)保等長期益處 圖片來源:歐司朗
在商用建筑物中,照明一般占總能源使用量的25~40%,因此商業(yè)應(yīng)用開始改用LED照明,其實并不令人感到意外。由于此類應(yīng)用需要高強(qiáng)度、長時間照明,所以節(jié)省電能導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)回報亦相對短期。另外,LED附屬裝置壽命很長,因此大幅降低LED燈的更換成本。更換成本不僅包括照明燈具本身的成本,還包括動手更換的勞動成本,而通常在某些應(yīng)用中,例如高階燈照明應(yīng)用的拆裝,這些需要專業(yè)級的勞動成本則都是很高。
整體而言,從大多數(shù)消費者的角度著眼的話,通用的家用LED照明仍然太過昂貴,不過,未來隨著LED附屬裝置價格下降和LED更加廣泛供貨,照明市場在住宅領(lǐng)域也將出現(xiàn)大幅成長。大多數(shù)分析師都預(yù)期,住宅市場于2012年以后將加速成長。
LED驅(qū)動器IC設(shè)計考量多方多面
正如前面所提,LED照明市場高成長率背后的主要驅(qū)動因素是其能大幅降低功耗。若與白熾燈照明相比,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更長,這大大降低了更換成本;尤其是在住宅照明市場,能利用以前安裝的雙向硅控整流器(Triac)調(diào)光器給LED調(diào)光也是一個主要的優(yōu)勢。LED燈可即時接通,毋需像CFL的預(yù)熱時間,而且LED燈對電源週期不敏感,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採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(shù)則不可能做到。
此類新型LED照明應(yīng)用所涉及的範(fàn)圍非常之廣,從4瓦(W)的旋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燈須要依靠現(xiàn)有的交流電(AC)離線式電源(視終端應(yīng)用所處地理位置的不同,通常為90~265交流電壓(VAC)來工作。為獲得從AC離線式電源來高效驅(qū)動LED的能力,因而產(chǎn)生一些相當(dāng)獨特的LED驅(qū)動器IC設(shè)計難題。
LED驅(qū)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,還須提供電氣隔離。此外,LED驅(qū)動器也得提供功率因數(shù)校正(PFC)和低諧波失真性能,以適用于多種應(yīng)用。不僅如此,在很多住宅應(yīng)用中,LED驅(qū)動器還必須提供用現(xiàn)有Triac調(diào)光器調(diào)光的能力。最后,解決方案須具備成本效益,且總體面積要精小,以使附屬裝置有足夠的空間容納該解決方案,以吸引商用和住宅用戶用LED燈更換現(xiàn)有照明燈??偠灾仨氁心軌驖M足這些要求的LED驅(qū)動器IC可用,這對LED照明應(yīng)用普及化至關(guān)重要。