通用照明市场中的高亮度LED驱动要求与挑战

作者：时间：2008-11-25来源：网络收藏

近年来，随着绿色环保团体不断扩大节能环保界线，各个规范标准组织不断发布新的能效标准，同时，终端产品不断向更高集成度和更小尺寸的方向发展，降低能源消耗、提高能源使用效率已经成为全球众多国家的政府、行业组织、半导体公司、电子产品制造商及消费者所共同关注的一项焦点。

如果我们审视各个应用领域的电能消耗，根据预计，全球大约有19%的电能是用于照明。这部分的电能消耗比例相当可观，有鉴于此，业界不断致力于寻求面向通用照明市场的更加节能高效的照明解决方案。

通用照明市场的不同光源对比

从具体应用来看，通用照明市场涵盖的领域非常广泛，包括建筑物照明、标志、景观照明、零售、信号灯、街道照明和住宅照明等。在通用照明市场，目前常用的光源包括白炽灯、紧凑型荧光灯(CFL)、线性荧光灯、高强度气体放电灯(HID)以及新兴的高亮度发光二极管(HB LED)等。

如果我们基于能效基准对不同光源进行比较，那么用于衡量照明的一个重要指标便是总输出流明与输入功率比，以每瓦流明数(lm/W)来衡量，称作能效(efficacy)。在不同的照明解决方案中，白炽灯的能效相对较低。对于标准的60 W白炽灯而言，其能效范围介于10至13 lm/W之间(总输出为600至800 lm)。相对而言，CFL的能效要高得多，典型能效达55至60 lm/W。不过，CFL属于全方向照射，安装在灯具中时，光会被直射、反向或遮蔽，从而带来光损耗，使得55 lm/W的CFL灯具的净能效仅在28至50 lm/W之间。其它的光源，如HID也拥有着比白炽灯更高的能效，1款100 W金属卤素HID灯大约可以产生8,000流明的输出，即能效在80 lm/W；不过，象CFL一样，HID的光输出是全方向，在灯光投射路径上会有大量的损耗。

图1：不同光源的能效发展趋势对比。

相比较而言，LED是一种新兴的光源技术。最常见的白光LED是镀磷(激发时会发黄光)的蓝色LED。LED拥有着越来越高的能效，业界近期宣称的最强的白光LED研发能力达到了132至136 lm/W，色温达(4,500-6,000K)。实际上，近年来，业界在将LED用于通用照明市场的兴趣不断增加。对于通用照明而言，LED拥有众多具有吸引力的特性。例如，它本质上是一种低压器件，它们体积小巧，产生定向光，能够产生多种色彩以及白光。它们产生红外(IR)或紫外(UV)辐射，而且由于它们是固态器件，它们在机械上很强固并且不含汞，在恰当地设计和使用时能够具有超过5万小时的工作寿命周期。与寿命为1千小时的标准白炽灯相比，LED的寿命就要长得多。对于需要长时间连续工作、可能的用量有限、拥有很多极端应用环境的照明应用而言，或者是在地理上难于接近或故障停机成本高昂的应用中，LED的这些特性就特别具有吸引力。这样一来，高亮度LED已经在多种应用中开始替代白炽灯；其中白天可见的应用包括汽车中央停车警告灯和交通信号灯。