照明灯具设计的竞争基点：去电源化技术

照明灯具设计的竞争基点：去电源化技术

三． 去电源化设计

图1是目前主要几种设计方式，AC-LED因其整流桥部分也是采用LED组合设计的，整流桥部分也是发光的一部分。它的优点是体积可以设计最小。缺点是在很小的体积下集中散热，同时还要做绝缘处理，设计成本最高。再因为LED本身反向耐压值偏低，只有10V左右，使的要获得到几百伏的反向整流耐压，要浪费30%LED颗粒。因此，交流LED发展这几年来一直都无法让客户接受的价格。但是分析认为还是会有5%的市场机会，因为交流LED体积最小，在针对体积要求很高的细分市场。

图1中LV-LED部分是目前使用最多的驱动方式，包括传统的整流桥部分，单颗粒LED，在中间需要一个电压转换电路。电压转换部分沿用了传统的开关电源技术，去电源化设计就是针对电源驱动，开发更合适LED应用电路，在批量的过程中简便可靠，采用传统的开关电源驱动LED以后会受到去电源化技术挑战。去电源化设计是针对照明设计专用驱动电路，在有些数细分市场不能被专用驱动IC所覆盖，还是会使用开关电源，大约会有10-20%市场机会。

图 1  交流LED、高压LED和低压LED电路示意

HV-LED是今天重点讨论的部分，正是我们设计高压LEDs，才使得LEDs电压接近驱动电压，不再需要电源转换部分。HV-LED与AC-LED区别是整流桥不在光源的设计范围，在灯具设计增加成熟的整流桥部分，可大大缩减设计成本。HV-LED与LV-LED相比不在需要电源转换，驱动效率及电路设计大大简化。

 表 1   交流LED、高压LED和低压LED电源驱动参数对比

从表1测试数据可以看出，交流LED驱动效率是较低的，除功率因数较高外，电气参数普遍偏低。最致命问题是有闪烁感，特别是感光拍摄情况下，没有恒流电路支持，PTC限流驱动方式性能低劣，设计成本与光效率普遍偏低，获得最大的优势就是光源体积最小。UL认证要求光源在±10%波动不能看到光源闪烁，PTC很显然是做不到的。

低压LED驱动电源是从开光电源原边反馈电路移植过来的产物，设计电路复杂，恒流精度误差较大。小功率开关电源驱动方式驱动效率充其量设计到80%，LED应用开始要求功率因数，小功率电源并不具备。器件寿命受到限制，内置电源体积也受限，市场机会因此受到局限。 高压LED是因上述问题而诞生的产物，集交流LED和低压LED之优点，驱动效率及恒流精度大大提升，各项参数均优秀，性能价格比高。

目前推出的去电源化设计有两种方式，其中方式一是：

彻底取消了电源转电路部分，最简单的整流桥和一颗电容组成，驱动恒流保护电路与光源集成，光源部分是高压LED封装集成。还有一颗电解电容，在各国的认证中并没有禁止使用电解电容，看来很多地方并不能没有它，电解电容的存在带来多项指标提高，还能使得驱动电路最简化。