LED照明以其光效高、能耗低、寿命长、光衰小等优点,逐步取代白炽灯,被广泛应用于各个领域。随着时间推移,市场也对LED提出了新的挑战,智能照明、环境感光设计以及智能模块化已经成为LED发展的主流趋势。
LED照明的进展及中国政策动向
目前,LED的特性得到了大幅改善,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比现有技术(白炽灯、卤素灯和紧凑型荧光灯)更高的光效;预计未来几年LED成本将持续下降,可降低LED灯泡及灯具的成本;与2010年的研究相比,LED价格已经加速下降(每年下降13%至24%)。
在政策方面,许多国家出台政策鼓励LED照明产业发展。例如,中国国家发改委近期发布了《半导体照明节能产业规划》,规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%以上,LED照明节能产业产值年增长30%左右,2015年产值达4,500亿人民币(720亿美元);而且,到2015年60W以上普通照明用白炽灯泡将全部淘汰。
通用照明LED驱动器的挑战
通用照明功率范围宽,LED通用照明包括:住宅(3W–15W),如800lm的60WA-19灯泡;商业及建筑物装饰照明(15W–75W),如2,800 lm的4英尺长T8灯管;户外及基础设施(75W–250W),如13,000lm的150W金卤灯。
这些LED驱动器遇到了许多挑战:能效至关重要,因为固定灯泡形状可导致散热受限;灯泡内的空间有限,需要更大散热片面积的较大功率灯泡尤为如此;LED正在迅速变化,有了众多的选择;必须减少驱动器电子电路的构成材料来增加剩余空间;驱动器需要优化,以配合不同照明及功率要求。
图1:LED驱动器的挑战
LED驱动器的挑战还有LED配置(LED数量/驱动电流)影响拓扑结构的选择;灯泡类型影响散热片设计,并极大地影响系统选择,如能效目标、可用 空间;影响选择隔离或是非隔离拓扑结构的因素包括:LED选择、安规、机械设计专知及技术;LED制造商快速创新,推出新的LED配置及设计(高压LED/多LED封装)。
LED“智能照明”透视
此外,LED的特性决定了可以实现“智能照明”的优势,因为LED易于控制及调光;电子电路可增加多种新功能,如内置占用情况(occupancy)传感器、根据环境光来调整亮度来省电、无线接口无须改变开关或线缆;省电技术以及便利及安全。但是,“智能”照明要求AC-DC LED驱动器IC的设计必须能够轻易配合模拟及数字(PWM)调光;采用低能耗无线接口,如IrDA红外、ZigBee及低能耗蓝牙(Bluetooth LE);无线控制标准就位,如ZigBee Light Link;易于使用器件来测量环境光,并检测人类活动(如使用无源红外传感器)。
图2:“智能照明”
安森美半导体最新推出的的NCL30082 LED驱动器配备智能调光接口,能以单个控制引脚进行模拟调光、数字调光或同时模拟与数字调光,也能够关闭驱动器,易于连接模拟传感器或MCU通用输入/输出端口(GPIO),宽调光范围为0-100%。-