低功率LED照明趋势
LED照明运用可分为三种根本输入功率规模: 低功率为小于或等于20瓦;中功率为20瓦至50瓦之间;高功率为高于50瓦。在实际国际中,运用场景不会总是很好地契合这三种规范。但在考虑 LED驱动器解决计划时,应以这些功率巨细为根底。
本文评论了≤20W的低功率运用,特别是球形灯泡的替换或改型、现有灯具的代替,以及新制作灯具。
依据Strategies Unlimited的最新LED年度报告,2013年照明范畴LED的全球销售额为44亿美元,(LED全球商场: 2014年商场回忆和猜测)。 按2013年到2018年27.5 %的年增加率猜测,到2018年销售额有望到达149亿美元。巨大且不断增加的商场潜力要求LED驱动器进步效能(效能是每瓦流明数的比率)、降低本钱和 延伸作业寿数。
美国 动力部(DOE)猜测高亮度LED的潜力会逾越迄今的传统技能。图 1和图 2所示为能效进步的趋势。能效的分母为输入功率,而输入功率和将能量传递给LED灯串的功率与LED驱动器解决计划相关。单一驱动器拓扑结构在整个 LED 功率规模内不是最佳结构,但能够考虑以最少的拓扑来满意悉数 LED 驱动器开发的需求。
LED驱动器的另一常见规划束缚是本钱。DOE的现在近似本钱如图 3所示;驱动器占总制作本钱的10%到20%。不管功用怎么进步,总本钱方针是最终用户承受LED照明解决计划的最大妨碍。DOE的2011固态照明商场 讲座中主张的本钱方针如图4所示,几乎是每四年削减50%。
作业寿数与LED驱动器自身的可靠性有关。影响可靠性的要素有元件数量、所用元件类型,以及LED驱动器中的温度或许散热状况。可靠性可运用部件计 数办法来核算,方针是削减驱动器中运用的元件。可靠性还受作业温度的影响;因而,削减与LED驱动器元件相关的功率丢失以及拓扑操控办法与散热规划相同重 要。发展趋势是省去电解电容和光隔离器等元件,并将功用集成到半导体操控芯片中。
下面,咱们将评论LED驱动器规范和组织要求。
LED驱动器规范和组织要求
用于规范LED驱动器产品的规范和组织有许多,自愿和强制性计划都有。
表1为关于照明的几个组织的示例。
表1:全球组织规范典范
该列表应包含 FCC 要求 47 CFR的 第 15 部分,A 类和 B 类,谐波发射限值 ANSI C82.77-2002 或 IEC 61000-3-2,UL 8750 安全规范或 IEC 60650 第 1 部分,线路瞬态维护 IEEE C62.41.1991,A 类或 A 类可闻噪声。 LM-80: 用于确认 LED 及 LED 模块(而非光源)的流明保持率的指定程序。 LM79:用于丈量发光效能的指定程序。 TM-21:用于确认希望运用寿数的指定办法。 最终,但并非最不重要的一点是,用于 LED 器材阵列或体系的NEMA SSL 1电子驱动器。
适用规范的清单较长,一起”动力之星”计划要求的检查突出了许多 LED 驱动器规划要求,如 表 2 所示。 所列项目都集中于 LED 驱动器,而纷歧定是灯泡或灯具。
表2:LED驱动器的详细规范和组织要求
阐明晰规范和要求后,现在咱们能够开端考虑驱动器规划事宜了。 下面咱们将谈谈最常用LED灯具类型中的两种(MR11和MR16)的驱动器规划。
MR11/16 LED驱动规划
在当今低功率LED照明趋势的解决计划系列的第二部分中,咱们列举了规划师需求参阅的各种规范和行业规范,以便了解任何既定项目中关于LED驱动削减功耗、功率因数校正和低THD的规划约束。除了相关规范和规范,还需考虑许多其它或许影响规划的要素。包含:
●开发周期和规划复杂性
●功率和效能
●作业温度
●无闪烁和无亮光
●恒流输出容差
●供货商挑选与整合
●驱动器的本钱、可靠性和运用寿数
●维护功用—— 过压维护(OVP)、过流维护(OCP)、过温维护(OTP)、短路LED、开路LED
●有限的印刷电路板 (PCB) 空间或体积(高度)约束
●找到满意输入和输出电压-电流参数、散热规划、安全法规和维护需求的电源拓扑