關鍵觀點：

• LED照明大規(guī)模應用的真正瓶頸就在于驅動電源
• LED照明應用對驅動電源的需求各有不同

隨著LED光效的不斷增高及成本的降低，LED照明日益成為白熾燈和熒光燈的完美替代品。不過，由于LED照明系統(tǒng)較為復雜；跨越光學、電和熱等領域，因此，在進行大規(guī)模應用時，常常會出現(xiàn)電源壽命不匹配及可靠性不足等問題，導致LED優(yōu)勢無法發(fā)揮。簡而言之，LED照明(特別是LED路燈)大規(guī)模應用的真正瓶頸就在于驅動電源。
 
Power Integrations公司(簡稱PI)LED產品市場經(jīng)理Andrew Smith表示：“正如早期的緊湊型熒光燈(CFL)技術因初始質量低下而遭遇需求下降一樣，LED路燈照明的可靠性也受到了質疑。大量的過早故障迫使各地方當局和其他客戶重新考慮LED的技術方法。待質量問題解決后，LED室外照明的主要優(yōu)勢將會再次推動市場發(fā)展。”
 
由于LED驅動需和LED芯片及模塊協(xié)調系統(tǒng)工作，也必需考慮LED模塊的光電結構設計，因此LED照明應用對驅動電源的需求各有不同。不過，整體而言，LED照明對于驅動電源的要求不外乎高效率、高可靠性，以及對調光與非調光應用的兼容性等。其中，所謂高可靠性包括與LED光源相匹配的長壽命、寬的電網(wǎng)適應及自我保護性能，以及寬的工作溫度適應性(-40度至65度，甚至-55度至85度）。尤其是LED路燈主要用于室外環(huán)境，要長年經(jīng)受風吹雨淋、雷鳴電閃的惡劣環(huán)境；在中國南方，外界氣溫部分時間可能高達40℃~50℃；而在寒冷的北方，外界氣溫部分時間則可能低到-20℃~-30℃。因此LED路燈電源的設計和制造技術就更加要注意質量問題。
 
“大部分路燈故障都可歸因于電源故障，路燈面臨著特殊的設計挑戰(zhàn)，大部分挑戰(zhàn)在傳統(tǒng)電源應用中是不存在的。極高環(huán)境溫度的嚴酷條件（導致電路板溫度超過100℃），加上電源與負載(LED)的緊密相鄰，使得標準的適配器技術根本無法湊效。此外，電信轉換器所采用的用來對付高環(huán)境溫度的高效率方法，在路燈應用中僅部分有效。”Andrew Smith表示：“長壽命、高環(huán)境溫度電源需要采用特殊的設計技術和拓撲結構，才能使電源在嚴酷環(huán)境下正常工作。路燈制造商經(jīng)常無法準確確定電源的適用性，錯誤的技術選擇最后會導致系統(tǒng)過早故障。” 他指出，目前許多用于室外照明的電源都依賴大型鋁電解電容，然而對于要在嚴酷環(huán)境中工作的電源的功率轉換電路來說，此類電容的效果并不好。PI極具成本效益的技術無需電解電容或其他短壽命元件(如光耦)，從而大幅提升外部照明方案的可靠性。
 
Andrew Smith強調：“PI的控制IC能幫助電源設計師完成模塊化設計，驅動LED并聯(lián)燈串，以90%以上的效率進行工作，而無需鋁電解電容。此外，PI還提供高度集成的、高頻率的諧振變換器方案，通過將電源在輕載時的效率提升到92%以上來減輕對電源的應力。”
 
高效節(jié)能方面，根據(jù)美國能源局(DOE)于2009年12月3日針對一體化LED燈項目所發(fā)布‘能源之星’規(guī)格最終版，規(guī)定LED驅動器的功率因子必須優(yōu)于0.7，而工業(yè)應用則要優(yōu)于0.9。此外，在目前LED產品無全面標準情況下，LED必須滿足電氣強制標準，特別是EMC的GB17743對應IEC6100，電流諧波THD的GB17625.1-2003對應IEC61000-3-2:2001，這要求電源要有良好的EMC、PFC/THD。