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从市场需求看LED照明电路设计
  led照明尽管后势看好,产业界也在LED芯片范畴投入不少心力,但就电路规划而言,它仍然是驱动LED光源的重要角色,即使芯片与封装作得再好,电路规划不佳也是徒劳,概括来看,LED照明的电路规划仍不脱体积、本钱几个根本的要点,但PFC也是重要的参考目标之一。
  从整体的LED照明体系来调查,LED芯片与封装范畴占了整体本钱相当高的比重,不过,电路规划尽管比重不高,但毕竟是诉求节能省碳的关系,如安在功耗上能下降其功耗就成了体系业者有必要考虑的课题,但另一方面,LED照明也面对到本钱、使用寿数与体积等许多规划要求,在一起面对许多要求的情况下,体系业者也将压力转嫁给半导体业者,也让半导体业者在处理方案的提供上也面对了些应战。安森美半导体运算暨消费性产品工作群技能营销司理林志彦指出,就他本人调查,照明业者关于电路规划是相当生疏的,这一类的问题,通常会交由半导体业者来想办法处理,而照明业者能花更多的心力在组织、光学、散热与外型规划上,以达事半功倍之效。
LED照明电路设计
  林志彦进一步指出,由于照明业者关于电路规划相当生疏,但为了合作外型或是组织规划等要求,半导体业者有必要站在合作的角度尽或许帮忙客户处理一切的问题,加上又需求快速量产,在开发电路板的规划上,也尽或许朝向能以“立刻出货”为方针,尽或许在最短时刻进入出货的流程。
  使用不同电路规划概念也略有差异
  LED照明的使用范畴大致上可分为室内、室外与车用照明等类型,尽管这三类范畴仍可细分相当多的类别,但总归来看,电路规划并无太大的差异,较具有差异性的,大多是在作业温度、体系体积、可靠度与本钱等要素。举例来说,室内照明使用,像是家用或是商用范畴,就会较为注意本钱与体系体积问题,若是室外照明,或许较不需求考虑到本钱,但在作业温度与可靠度等,就会相对来得重要。至于车用照明,尽管无需AC-DC组件的帮助,但毕竟与人身安全有高度关联,在可靠性与寿数等方面也就会格外要求。
  室内与室外要求不同
  室外照明与室内相较,其作业环境较为苛刻,供货业者的水平落差较大,而现阶段的室外照明也尚无一个较为清晰的规范,预期未来室外照明商场要进一步生长,仍然需求一段时刻。但撇开外在环境不谈,事实上,室外照明的功率需求较高,其首要的原因在于LED灯较多,进行串联后,功率也会随之添加,若是以并联方式进行,也会晤对到导通电压的问题,因而若要往室外照明开展,其处理方案有必要相对完整,才能满意规划要求。
  室内与室外照明都会需求AC-DC组件,来进行交直流电的转换,但仍需DC-DC的帮忙以点亮LED光源,尽管两类组件都相当重要,但前者有必要承载110V或220V的高电压,就进入门坎来说较为不易,后者进入门坎低,竞赛则较为剧烈。
  IR(国际整流器公司)LED部门司理PeterGreen表明,室内和室外的LED照明都会选用脱机电路,且一般取决于的功率巨细和使用的安全要求。在低功率使用,不是在不必阻隔的情况下使用降压转换器,便是需求阻隔但选用返驰式转换器。外部设备或许更需求阻隔,由于它们有必要能够防潮,以防止电击的危险。
  在更大型的LED照明器具中,如大街照明,其功率一般超越50W,相关的阻隔型规划将很或许选用一个包括前端和后端级的二级电源架构。前端级将提供功率因子校对,而后端级将提供阻隔和调节电流,以驱动LED负载。
  就电路规划上,室外与室内照明并无太大差异,首要的差别是在作业温度上,大约需求到摄氏85度到105度左右,但若是日本地区,或许就要高达125度的水平,可见光以室外的作业温度要求,其门坎就相当的高。室外照明除了作业温度特别要求外,在安规上也简直可与工业等级比较,不论是在可靠度、产品寿数或是预防雷亟等,这些也都是室外照明所需求考虑到的地方。
  车用照明要求有别安全仍是首要考虑
  至于在车用照明方面,也会有温度方面的要求,美国国家半导体(NS)亚太区资深商场工程师陈广基表明,车用照明无需使用AC(交流电),是直接选用12V的DC(直流电),电路规划上相对容易,但一般的车用照明温度要求大致上为摄氏105度左右,加上温度的改变会影响供电的稳定性,再者,使用环境是归于车用范畴,也要考虑到安全性、可靠度、寿数与稳定度等相关要求,因而电路规划的难度并不亚于其他使用范畴。
  PeterGreen也弥补说明指出,轿车用LED驱动器选用低压DC电源,这些使用在尾灯、内灯、前灯和显现背光灯之间有相当大的分别。对部分的使用来说,低电流LED使用简略线性调整已经足够。在其他情况下,如在功率相对较高的前灯使用中,就需求一个切换式电源供应器,而且能够选用几种或许的电路拓朴,包括升压、降压-升压或SEPIC。这样的LED驱动器需求能够接受轿车中或许呈现的高浪涌电压。
  PFC要求各异但方向趋于共同
  值得一提的是,由于PFC(功率因子校对)也成为LED照明所介意参考数值之一,PFC值愈高,会让电路规划更加复杂,也在无形中添加本钱,但此一作法,也会牺牲体系面积,这关于家用或是商业照明的照明体系有着相当高的规划难度,尤其是在日本,PFC数值的要求也一直在进步,这也让半导体业者大伤脑筋。
  恩智浦半导体(NXP)大中华区照明产品营销资深司理陈嵘认为,不同国家所制定的方针法规各有差异,像是日本的方针运转时刻较早,不论是T5、T8都已开端陆续导入LED光源,一起也尝试将LED照明加上智能化或是无线射频等功能,以提升LED照明的附加价值,也由于如此,再加上日本长久以来一直都握有LED的要害专利,若是外来的半导体业者要进入日本商场,就势必会晤对兼容性的问题,这一点就并非一切的一线半导体业者能够办到。
  陈嵘也进一步指出,近来韩国在LED照明上,也有相当多的着墨,在规范制定上所订定的PFC也有必要高达0.9以上,此一举动,也进步了进入门坎,不过由于亚洲区域的LED照明开展情况,大多都由政府来主导,PFC值的进步,意味着电路本钱也会添加,就总体开展来说,不甚有利,未来政府的情绪仍然是亚洲LED照明商场开展的调查目标之一。
  从使用面上来看,PFC的确是LED照明电路规划的要点之一,就功率上来看,15瓦以下的照明使用是否需求高PFC值,乃至能够不必归入考虑,这仍然取决于客户的需求,但就她的了解,即使是3到5瓦的工业照明,现在也开端有PFC的要求,其数值要求便高达0.9左右。
  由此可见,LED照明的电路规划,尽管在整体体系本钱的比重不高,但所面对的应战并不亚于提升LED的发光效率,尽管使用面不同,考虑的规划条件也有所差异,但能够知道的是,PFC的存在,已是LED照明未来不可或缺的电路规划的要件之一。