2012年即將過(guò)去，這一年對于LED業(yè)者來(lái)說(shuō)可謂喜憂(yōu)參半，雖然包括中國在內的許多國家已經(jīng)開(kāi)始禁止銷(xiāo)售白熾燈，但是LED燈具銷(xiāo)售并沒(méi)有如期爆發(fā)，反而出現了很多燈具廠(chǎng)商倒閉的連鎖風(fēng)暴，不過(guò)，也有廠(chǎng)商笑逐顏開(kāi)，賺了盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)，總體來(lái)看，今年LED市場(chǎng)屬于正常調整的一年，對于2013年LED照明市場(chǎng)，隨著(zhù)取代40瓦(W)白熾燈的LED燈泡零售最低價(jià)格已達到10美元甜蜜點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)界紛紛樂(lè )觀(guān)預期明年整體LED照明市場(chǎng)走暖，所以，現在業(yè)者要做的是做好技術(shù)儲備和方案選型，只待市場(chǎng)爆發(fā)時(shí)全力投入。這里，結合Power Integrations等幾家主流LED廠(chǎng)商最新發(fā)布的新品談?wù)?013年LED照明方案的四個(gè)趨勢。
趨勢一：調光技術(shù)大升級，有望成為照明亮點(diǎn)
在LED照明應用中，調光技術(shù)面臨的挑戰非常大，由于LED照明多采用電流驅動(dòng)模式，而現有的調光器多是電壓調光，所以在兼容性方面的挑戰相當大，不過(guò)，這也是辨別方案優(yōu)劣的一個(gè)利器，在以往的LED調光方案中，常見(jiàn)的問(wèn)題有調光范圍小、調光中突然變亮、調光低時(shí)出現閃爍等等，嚴重影響了用戶(hù)體驗，不過(guò)，隨著(zhù)PI等公司專(zhuān)用方案推出，LED調光問(wèn)題有望解決，以PI最新發(fā)布的LYTSwitch IC來(lái)看，已經(jīng)可以實(shí)現可非常出色的調光性能，即使在低導通角下也能輕松達到NEMA SSL6標準，另外該驅動(dòng)器的啟動(dòng)速度非�？�，通常不到500毫秒，即使在開(kāi)啟10%的光輸出量時(shí)其啟動(dòng)速度也同樣很快，實(shí)際方案中，使用LYTSwitch IC設計的燈泡能夠以與關(guān)斷時(shí)幾乎一樣的調光角導通，這從實(shí)質(zhì)上消除了突然變亮現象。此外，可控硅調光中的死區也被消除，這是因為L(cháng)YTSwitch控制器可以確保在調光器一開(kāi)始工作時(shí)就立即進(jìn)行調光。在這方面，PI號稱(chēng)有專(zhuān)利的電路技術(shù)，從調光曲線(xiàn)看，PI的方案確實(shí)優(yōu)勢很明顯。
圖1：PILYTSwitch控制器調光曲線(xiàn)
調光技術(shù)另個(gè)挑戰是兼容性問(wèn)題，現在還沒(méi)有一家方案可以做到100%兼容調光器，所以能做到80%（90%）以上就已經(jīng)很不錯了，現在對外宣稱(chēng)能做到這個(gè)比例的就是Power Integrations公司，看來(lái)，PI在調光方面確實(shí)做了很多工作。隨著(zhù)LED燈具逐漸普及化，調光技術(shù)的升級可以帶給用戶(hù)更多更好體驗，也會(huì )成為一個(gè)新賣(mài)點(diǎn)，選擇方案的時(shí)候可以關(guān)注一下這個(gè)功能。在支持調光模式上，廠(chǎng)商普遍支持可控硅調光和PWM調光。
趨勢二：?jiǎn)渭夒娐芳軜嬛饾u占據主流
在以往的方案中，為了獲得較好的調光特性，很多方案商采用兩級架構，即“PFC(功率因數校正)+隔離DC/DC變換器”的架構，這樣的設計可以有效降低電源紋波，因為有設計師認為單級PFC電路紋波太大，害怕由此引發(fā)LED的壽命、發(fā)光效率和色溫問(wèn)題，因此，采用雙級電路的較多，而現在，隨著(zhù)高開(kāi)關(guān)頻率單級方案的推出，單級電路的優(yōu)勢就非常明顯了，因為在效率方面，雙級電路難以跟單級對抗，目前幾家廠(chǎng)商可以將單級方案做到92%以上的效率，雙級電路，通常只有85%左右的效率。
單級電路的另個(gè)優(yōu)勢是電路簡(jiǎn)單，從上圖可以看出，PI的方案可以做到92%的效率！所以，未來(lái)采用單級電路的方案會(huì )占據主流。這也是一些業(yè)內專(zhuān)家的看法。
趨勢三：集成PFC、MOSFET成為標配
以往的方案中，尤其是針對中低功率照明方案，很多廠(chǎng)商沒(méi)有考慮PFC電路，因為一方面是國家沒(méi)有強制要求，另一方面是會(huì )增加方案成本，不過(guò)現在在中低功率驅動(dòng)方案中集成PFC已經(jīng)成為標配，首先這是符合節能減排的大趨勢，另外是中國政府在招標項目中率先明確提出此類(lèi)要求，因此，芯片廠(chǎng)商紛紛跟進(jìn)。
例如，PI的LYTSwitch IC將PFC和恒流(CC)集成到單個(gè)開(kāi)關(guān)電路中，這樣能將典型應用中的效率提高到90%以上，功率因數大于0.95，并輕松滿(mǎn)足EN61000-3-2C對總諧波失真(THD)的要求。設計經(jīng)優(yōu)化后THD可低于10%。下圖是三類(lèi)典型應用的電路效率。
圖2：三類(lèi)典型應用的效率
圖3：測試參數
根據麥肯錫的市場(chǎng)研究報告《Lighting the Way》，LED球泡燈價(jià)格以每個(gè)季度9%左右的速度下跌。為了彌補價(jià)格上下降損失，IC元器件廠(chǎng)商會(huì )采用高集成策略來(lái)強化驅動(dòng)IC的功能，目前很多廠(chǎng)商采用集成MOSFET的策略，集成200V（500V）或者400V（600V） MOSFET并提供完備的保護方案，可以讓LED方案更輕巧，可靠性也有提升，目前PI的方案是集成650V和725V的高壓MOSFET。
趨勢四：無(wú)電解電容方案走向成熟
自從LED照明逐漸走熱以來(lái)，關(guān)于電解電容在照明方案中的使用爭議不斷，反對的人認為電解電容是led燈具壽命殺手，認為電解電容嚴重影響了LED燈具的壽命，而支持的人則認為，電解電容在濾除紋波方面的作用不可忽視，尤其是是由無(wú)電解電容帶來(lái)的高紋波電流而導致的低頻閃爍開(kāi)始越來(lái)越被人注意，有研究者認為，低于165Hz的頻閃即便是人眼不易覺(jué)察，但這已經(jīng)對某些人眼造成生理上的不適，幅度大的低頻紋波會(huì )也會(huì )被導致一些數碼像機設備出現差頻閃爍的亮暗柵格，所以支持者建議從采用高規格電解電容來(lái)解決，但這樣增加了成本和體積。難道無(wú)解了嗎？
從最新的幾款新品來(lái)看，領(lǐng)導廠(chǎng)商一致認為無(wú)電解電容方案將是未來(lái)的主流，在解決閃爍和紋波方面，各家各出奇招，例如，PI采用的趨措施是提升開(kāi)關(guān)電源的頻率到132KHz，在這樣的高頻下，紋波會(huì )小很多，同時(shí)，所需的變壓器磁芯也可以減小，相應降低了成本。
當然，還要通過(guò)高集成單級方案來(lái)強化省去電解電容的效果，以PI的LYTSwitch IC為例，不但可以省去高壓大容量電解電容，還可以減少外部元件數量，從而大幅延長(cháng)驅動(dòng)器的使用壽命，Power Integrations高級產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Andrew Smith就指出這樣的方案即使在高環(huán)境溫度下也可以延長(cháng)LED燈具使用壽命，另外，采用精確的初級側控制可以讓驅動(dòng)器獲得真正嚴格的恒流性能，在不同負載下、更寬溫度范圍內和制造差異下的恒流調整率要優(yōu)于+/-5%，這樣本身就有助于延長(cháng)LED燈具的壽命。
圖4：PI的高集成方案非常簡(jiǎn)單
圖5：PI的LYTSwitch IC實(shí)現了真正的恒流
2013年，LED燈具將采用更多智能化照明控制將，例如通過(guò)手機或者其他設備實(shí)現遙控，但是，萬(wàn)變不離其宗，低成本高可靠性燈具才是用戶(hù)愿意真正買(mǎi)單的，2012年那些豐收的廠(chǎng)商正是符合了這個(gè)原則。
展望2013年，LED市場(chǎng)將從低迷中復蘇，燈具商們，選擇好你的方案，迎接一個(gè)新的高潮市場(chǎng)到來(lái)吧！ |
