LED照明市场要起飞 驱动电源是关键

　　由于LED照明系统较为复杂;跨越光学、电和热等领域，因此，在进行大规模应用时，常常会出现电源寿命不匹配及可靠性不足等问题，导致LED优势无法发挥。简而言之，LED照明(特别是LED路灯)大规模应用的真正瓶颈就在于驱动电源。

　　LED路灯主要用于室外环境，要长年经受风吹雨淋、雷鸣电闪的恶劣环境;在中国南方，外界气温部分时间可能高达40℃~50℃;而在寒冷的北方，外界气温部分时间则可能低到-20℃~-30℃。因此LED路灯电源的设计和制造技术就更加要注意质量问题。

　　“大部分路灯故障都可归因于电源故障，路灯面临着特殊的设计挑战，大部分挑战在传统电源应用中是不存在的。极高环境温度的严酷条件(导致电路板温度超过100℃)，加上电源与负载(LED)的紧密相邻，使得标准的适配器技术根本无法凑效。此外，电信转换器所采用的用来对付高环境温度的高效率方法，在路灯应用中仅部分有效。”Andrew Smith表示：“长寿命、高环境温度电源需要采用特殊的设计技术和拓扑结构，才能使电源在严酷环境下正常工作。路灯制造商经常无法准确确定电源的适用性，错误的技术选择最后会导致系统过早故障。”

　　他指出，目前许多用于室外照明的电源都依赖大型铝电解电容，然而对于要在严酷环境中工作的电源的功率转换电路来说，此类电容的效果并不好。PI极具成本效益的技术无需电解电容或其他短寿命元件(如光耦)，从而大幅提升外部照明方案的可靠性。

　　Andrew Smith强调：“PI的控制IC能帮助电源设计师完成模块化设计，驱动LED并联灯串，以90%以上的效率进行工作，而无需铝电解电容。此外，PI还提供高度集成的、高频率的谐振变换器方案，通过将电源在轻载时的效率提升到92%以上来减轻对电源的应力。”

　　高效节能方面，根据美国能源局(DOE)于2009年12月3日针对一体化LED灯项目所发布‘能源之星’规格最终版，规定LED驱动器的功率因子必须优于0.7，而工业应用则要优于0.9。此外，在目前LED产品无全面标准情况下，LED必须满足电气强制标准，特别是EMC的GB17743对应IEC6100，电流谐波THD的GB17625.1-2003对应IEC61000-3-2:2001，这要求电源要有良好的EMC、PFC/THD。

　　LED路灯驱动电源设计门坎高

　　TI半导体事业部业务拓展经理刘学超针对LED路灯的驱动电源需求指出，LED路灯是由光学、热学和电子学组成的复杂系统，虽然LED本身的寿命较长，但如果LED驱动电路设计不当，如选用了低质量的有源或无源器件，使整体驱动电路寿命无法与LED匹配，就会影响LED路灯质量及寿命。再者，LED的温度管理及散热也非常重要，一旦工作温度高于100℃，LED本身的可靠性就会受到影响。当然，LED早期失效、组装局部缺陷及瞬态现象等因素，也导致LED偶尔可能会失效，如果没有采取恰当的分流保护措施，单颗LED的失效会导致整串LED不亮，影响整体路灯照明效果。

　　再者，在整体LED照明市场中，LED路灯是功率最高的应用，因此需要多个功率级和复杂的拓朴，以满足功率因子校正(PFC)、总体谐波失真(THD)、85 PLUS的效率等标准和法规，以及多串LED电流恒定的要求。刘学超认为，要解决LED路灯的电路可靠性问题，必须从驱动拓扑结构进行改进，提高效率，减少元器件数量，另外也可进一步减少成本。

　　Andrew Smith则建议对LED路灯驱动电源采用金/银/铜分级体系。例如，金级电源在严酷环境下具有长使用寿命，能提供高效率(>90%)，且具有高功率因数。为满足金级标准的评级要求，电源厂商必须遵循良好的工程经验(例如，消除功率转换电路中的电解电容)。银级和铜级分别适用于工业应用和消费类应用，它们符合这些细分市场的特有属性。

　　他指出：“对LED电源采用金/银/铜分级标准后，生产路灯的系统整合商就可以轻松、安全地选择正确的技术，无需使自己成为电源专家。作为一家IC供应商，PI支持采取一项通用的LED评级标准。我们正在与各LED制造商和政府机构进行接触，以期在此项倡议的需要和内容方面达成共识。”

　　深圳茂硕董事长顾永德则表示，由于LED照明目前还未大规模普及应用，对LED驱动电源的需求量相对较小，并且尚无统一的国家标准，因此许多电源厂商的设计质量不佳，导致电源产品寿命较短，即使在应用条件良好的环境中，一般电源厂家的电源寿命亦达不到1万小时;如果在夏天40度环境温度下，有许多厂家的电源寿命超不过4000小时。

　　寿命及温度范围为关键所在

　　顾永德指出，茂硕在设计时便将电源开机温度规范在-40℃-70℃，独有的PFC电路及内部屏蔽结构则能充分解决并保证在任何恶劣环境下，电源都能正常开机。再者，通过长时间对灌胶技术的研究，进而调配出密封性最好、散热性最佳的灌封胶配比，使产品得以获得完整严密的防水保护。茂硕的LED的驱动电源寿命长达5万小时。

　　针对现阶段的产业情况，顾永德指出许多灯具厂家多是在完成LED基板及结构设计后，才去考虑电源的问题，忽略了电源冲击对LED芯片的影响，为灯具的光衰减留下隐忧。而对于许多中小电源厂商而言，它们不可能有实力为每批数量不大的灯具专门开发不同的电源，这就造成了灯具厂商找不到技术指标和尺寸大小均合适的电源的普遍现象。茂硕电源则长期致力于和广大灯具客户的互动，针对客户的不同要求提供切合实际的应用方案，进而保障了灯具质量，赢得广大灯具客户的信赖。

　　现阶段茂硕电源的七星系列产品正广泛地应用于国内外将近1,000家客户，其中包括勤上、真明丽、富士康、比亚迪、九洲光电、史福特、泰克拓普、邦贝尔、万润、格林光电、伟志光电、德豪润达及佛山国星等知名大厂。

　　茂硕并和勤上光电合作制订符合双方长远发展与切身利益的细则，在项目研发、科技攻关、技术咨询与服务、信息交流、人才培养等方面全面开展广泛而深入的合作，且预计在未来三到五年内，勤上光电在现有的LED照明项目上，将会90%以上订制茂硕的LED驱动电源，同时，还将共同投入新项目的联合开发，在共同开发的项目上面，将100%采用茂硕的高可靠驱动电源。