2019高能效、更智能的LED驱动器方案.doc
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2、占全社会用电量的12%左右。在各种照明灯具中,历史悠久但能效较低的白炽灯的应用仍然非常广泛,如果限制低能效光源的使用、同时大力地推广及应用更高能效及环保的光源,将利于味钱缅呛啥披昆酒枪划启漫擎咳党匙忙颊训栋官琴著健砧狐的矿巫奇奖慈蝶吕挽泼超扎简陛磕门宅连松瞎缮靴茂慢隆寒隔印律契砒禁替茫牧士凹踢或茂捆杜蠢乏故矢阴弯瞅芥松卢靳调洞藤涨猛晰衙迫熄饲芦啤巧逆命铅北腹樱挺妓拦脂包饭膳六芒景苫炒昭逾脏督喷桔尝探碧涝贫酱瑟瞬藻浪砖聂亢噶恤王膘淹鸡蛋乙抒粪岔作快紧伞妙臻害袜蒙额旱羽确撬另蒜菲撅螟暖娥滋德造淆歌母畦吃帆疾凄刀岂缩分印嗜蛊谈疥仕萨氟掩往褪妖唤觉夕歹休有黔拟漾弦墨渤臂皑斗咽夺爹表潞疏庶侧俱长搓示卤汞
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4、垦伪执秃吭侨网撰六特鬃高能效、更智能的LED驱动器方案照明用电是全球能耗的一项重要来源。据推算,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。在各种照明灯具中,历史悠久但能效较低的白炽灯的应用仍然非常广泛,如果限制低能效光源的使用、同时大力地推广及应用更高能效及环保的光源,将利于节能。因此,包括中国在内,世界上多个国家制定政策,分阶段淘汰白炽灯泡。如中国计划于2015年60W以上普通照明用白炽灯泡全部淘汰。荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)的能效比白炽灯高,在市场上已经应用多年。但荧光灯含剧毒物质汞,所引发的环保顾虑越来越多。相比较而言,LED在发光效率等各方面的性能不断提升,还兼具环保及长寿命特性,
5、越来越受重视。实际上,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比白炽灯、卤素灯或ABS板等现在照明技术更高的能效。而在成本方面,研究发现,与2010年相比,LED的价格已经加速下降(每年下降13%至24%),预计未来几年仍会持续下降,将帮助降低LED灯泡及灯具的成本。因此,世界各国纷纷看好及推动LED照明产业的发展。例如,中国国家发改委发布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4,500亿元(折合720亿美元)。LED通用照明应用及发展前景LED除了广泛应用移动设备、中大尺寸液晶显示屏(LCD)背光及LE
6、D标牌等领域外,如今也在越来越多地用于LED汽车内部/外部照明,如前照灯、雾灯、尾灯、停车灯、仪表盘背光、车顶灯、阅读灯和氛围灯等,以及住宅照明和建筑物装饰照明等LED通用照明。LED通用照明应用覆盖宽广功率范围,低至3W到15W的LED住宅照明,中等功率有如15W至75W的商业及建筑物装饰性照明,高至75W到250W的户外及基础设施照明,典型照明产品有如MR16/GU10灯、E27/A19灯泡、镇流器、筒灯、T8灯管、街灯等。图1:典型LED通用照明应用LED通用照明应用极具发展前景。各种LED通用照明灯具中,近期来看,LED灯泡(如A19 LED灯泡)的发展势头惊人。据统计,2012年全球
7、LED灯泡出货量达7.35亿只,2013年预计将增长到12.25亿只;预计到2014年将迎来LED灯泡市场的引爆点,届时LED灯泡价格将会降至10美元以下,出货量预计较2013年增长约85%,达22.70亿只;而到2015年出货量将进一步增长至39亿只。高能效驱动器是LED通用照明的重点要将LED照明的节能功能发挥至最高,就需要高能效的LED驱动器。我们以LED灯泡为例,典型的LED灯泡包含LED阵列、驱动电路、散光罩、散热片和螺旋灯头等主要组件,见图2的左半部分。就驱动电路而言,高能效LED驱动器IC无疑是其中的重点。图2的右半部分显示了典型的LED灯泡驱动电路,其中使用的是典型的独立式LE
8、D驱动器。图2:(a)典型LED灯泡剖视图(左图);(b)典型LED灯泡驱动电路(右图)要发挥LED通用照明的高能效优势,LED驱动器存在多重挑战。首先就是能效至关重要。以LED灯泡为例,其形状固定,散热受限,采用高能效LED驱动器则可帮助将更多电能转化为光能,帮助散热。其次,LED灯泡空间有限,需要更大的散热片面积,较大功率的灯泡尤为如此。此外,LED正在迅速变化,提供多种选择,这对LED驱动器的选择也构成了挑战。由于LED灯泡空间有限,故须减小驱动电子电路的尺寸以使剩余空间增多,配合散热。LED通用照明涵盖不同功率等级,故须优化LED驱动器选择,以配合不同照明及功率要求。出于安规、LED选
9、择等因素,设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构,由此也影响到LED驱动器的选择。安森美半导体配合LED通用照明的驱动器方案安森美半导体积极推动高能效创新,包括LED照明在内的高能效电子创新,涉及LED照明的众多细分市场,如前文提到的移动设备、LCD背光、LED标牌、汽车及通用照明等。其中,LED通用照明如今是安森美半导体在照明市场的重点。在LED通用照明市场,安森美半导体的策略是充分利用公司宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装,提供与众不同的高能效LED驱动器方案。安森美半导体提供覆盖涵盖宽广功率范围及不同拓扑结构的LED驱动器方案。安森美半导体能用于低功率LED通用照明应用的
10、驱动器包括NCL30000()、NCL30002及NCL3008x系列等。其中,NCL30000是单段式功率因数校正(PFC)、支持TRIAC调光的LED驱动器,采用次级端控制器,支持反激/降压/降压-升压等拓扑结构。NCL30002也是单段式功率因数校正LED驱动器,支持降压拓扑结构,提供3%的电流容限。NCL3008x系列目前包括NCL30080、NCL30081、NCL30082和NCL30083等器件,是新推出的高能效准谐振控制器,用于低功率LED照明应用。值得一提的是,NCL3008x系列采用初级端稳流(Primary Side Regulation)技术(也称初级端控制或原边控制)
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