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脱机式驱动瓶颈突破 家用LED照明系统可靠性大增

2013-05-09 00:26
魏丁小陆
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  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。

  LED驱动器电路(包括大量二极管、变压器和电容器)的表现不像一个纯电阻性负载,其PFC可能低至0.5。为了将PFC提高到0.9以上,主动或被动PFC电路都必须设计到LED驱动器电路内。此外,在采用数百个以上50瓦LED灯的应用中,高PFC尤其重要,在这种情况下,高PFC(>0.95)LED驱动器设计是有益的。

  另一方面,高PFC还有一点也很重要,即是最大限度降低LED附属装置的谐波失真。国际电工委员会(IEC)已制定了C类照明设备谐波性能规范IEC 61000-3-2,以确保新的LED照明附属装置满足低失真要求。

  满足成本及尺寸要求 精简LED驱动电路势在必行

  在照明应用中,能在较宽的线电压、输出电压和温度变化范围内准确调节LED电流是至关重要的,因为LED亮度的变化必须是人眼难以察觉的。同样的,为确保LED有最长的工作寿命,不用高于最大额定值的电流驱动LED相当重要。在隔离型反驰式应用中,LED电流的调节并不是直接进行,常常须要一个光耦合器来闭合所需的回馈回路,或者可能增加一个额外的转换级。然而,这两种方法都带来复杂性和可靠性等问题。幸运的是,有些LED驱动器IC的设计采用新的设计方法,无需这些额外的组件或不增加设计复杂性,就能准确调节LED电流。

  然而,要从白炽灯迅速向LED灯转变,最大的障碍是在于LED解决方案的成本和尺寸。虽然若考虑到在LED的寿命期内电力成本和更换成本的降低,以这样的价格换一个LED灯确实有经济意义,但若要消费者花近1,000美元换一个LED灯,依然是很大的障碍。因此,目前仍以仓库、车库等支付大量照明电费的商业企业转向LED照明的速度较快,而此费用的节省亦更加明显。随着LED灯购买费用的下降,未来将有更多的消费者愿意转向LED照明。

  另一方面,同样重要的一个因素是LED照明解决方案的尺寸。很多LED灯都是直接旋入灯座的,因此整个解决方案必须与原来使用的白炽灯有相同的形状和体积。由于LED需要散热器和许多复杂的驱动器电路,所以在相同的体积中装入这两样东西将可能是种挑战。因此,消费者需要的是一个简单,且接脚面积精简的解决方案中,可提供所有功能的LED驱动器IC。

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