离线式LED应用未必对LED驱动器构成挑战

高亮度LED能降低功耗、具有很长的寿命以及更多益处，不断促进多种照明应用的发展，因此 LED市场持续加速增长就毫不意外了。根据 Strategies Unlimited 公司的研究，到 2010 年末，高亮度 LED 的市场规模达到了 82 亿美元，到 2015 年将增长到 202 亿美元，年复合增长率为 30.6%。
在过去几年中，用来给显示器提供背光照明的 LED 一直是驱动 LED 市场增长的主要因素。不过，通用照明 LED 应用在商用和住宅市场吸引力越来越大，这也进一步加速了 LED 市场的增长。全球市场情报供应商 LEDinside 在研究报告中写道：“2010 年，商用高流明 LED 照明系统出现了巨大增长。这是因为，就大多数消费者而言，家用 LED 照明仍然太过昂贵。LED 照明能带来长期益处，具有节能和环保属性，加上相关的减税政策，因此在停车场、办公室、工厂、仓库等商用领域，LED 照明的使用量将出现巨大增长。
LED 灯不仅可以取代高压钠灯、卤素灯和白炽灯，而且在某些领域还能取代 CFL 和荧光灯。”LEDinside 进一步估计道：“2010 年和 2011 年，LED 商用照明将迅速增长并得到广泛采用，同时直到 2011 年或 2012 年，家用照明 LED 都不会流行，2012 年是关键的一年。预计 2010 年 LED 光源的市场渗透率能达到 3.7%，而 2009 年至 2013 年的年复合增长率估计为 32%。”

在商用建筑物中，照明一般占总能源使用量的 25% ～40%，因此商用应用引领向 LED 的转变应该是毫不意外的结果。因为这类应用需要高强度、长时间照明，所以节省电能导致的经济回报是相对短期的。另外，LED 附属装置寿命很长，因此极大地降低了 LED 灯的更换成本。更换成本不仅包括照明灯本身的成本，还包括动手更换照明灯的劳动成本，而在某些应用中，如高顶灯照明应用，劳动成本这一项是很高的。另一方面，就大多数消费者而言，通用的家用 LED 照明目前仍然太过昂贵。不过，未来几年，随着 LED 附属装置价格下降和 LED 更加广泛地供货，照明市场在住宅领域也将出现大幅增长。大多数分析师都预计，住宅细分市场 2011 年将适度增长，而 2012 年及以后将加速增长。

正如前面提到的那样，LED 照明市场高增长率背后的主要驱动因素是，与传统照明方式相比，LED 照明能极大地降低功耗。与白炽灯照明相比，要提供同样的光输出量 (以流明为单位)，LED 需要的电功率不到白炽灯的 20%。如表 1 所示，LED 照明还有更多优势，但也有更多挑战。LED 的优势包括寿命比白炽灯高几个位量级，这极大地降低了更换成本。能利用以前安装的 TRIAC 调光器给 LED 调光也是一个主要的优势，尤其是在住宅照明市场。
LED 灯即时接通，无需像 CFL 那样的预热时间，而且 LED 灯对电源周期不敏感，这一点也与 CFL 灯不同。此外，LED 照明的附属装置不含任何需要控制或处理的有毒材料，而 CFL 采用有毒水银蒸气工作。最后，LED 可实现新型和非常扁平的外形尺寸，而其他技术则不可能做到。

此类新型 LED 照明应用所涉及的范围非常之广，从 4W 的拧入式可替换型白炽灯泡到100W 的街灯、再到需要几百瓦功率的高棚灯等。大多数这些 LED 灯将需要依靠现有的 AC 离线式电源 (视终端应用所处地理位置的不同，通常为 90VAC ～265VAC) 来工作。为了获得从 AC 离线式电源来高效驱动 LED 的能力，产生了一些相当独特的 LED IC 驱动器设计难题。

LED 驱动器不仅必须提供最高效率以确保节省功率，而且出于安全考虑，还必须提供电气隔离。此外，LED 驱动器必须提供功率因数校正 (PFC) 和低谐波失真性能，以适用于多种应用。不仅如此，在很多住宅应用中，LED 驱动器还必须提供用现有 TRIAC 调光器调光的能力。最后，解决方案的总体占板面积必须非常小，以使附属装置有足够的空间容纳该解决方案，解决方案还必须具成本效益，以吸引商用和住宅用户用 LED 灯更换现有照明灯。有能够满足所有这些要求的 LED 驱动器 IC 可用，对 LED 照明的不断采用是至为重要的。