新型固態(tài)照明（SSL）技術(shù)需引入智能化控制方案

　　LED使用壽命雖長　卻易產(chǎn)生色度漂移

　　圖1中的解決方案有許多應(yīng)用，如應(yīng)用在要求每個模塊的顏色輸出與鄰近模塊的顏色相匹配的汽車儀表板照明中。越來越多稱為情境照明的應(yīng)用也陸續(xù)出現(xiàn)，當(dāng)然，也存在一些明顯的缺陷。

圖1　簡單的白光LED系統(tǒng)范例

　　首先，此解決方案的效率較低，因為它是一個線性解決方案，且每個發(fā)光器串聯(lián)的限流電阻器會消耗一些功率。在應(yīng)用的整個生命周期中還會出現(xiàn)更多的問題。

　　實際上，LED技術(shù)的主要優(yōu)點之一在于極長的工作壽命，但這也導(dǎo)致了色度漂移的問題。LED在工作50,000小時或更久后，其光輸出會逐漸下降到其標(biāo)稱值的70%。相較于白熾燈泡在使用1,500小時之后會突然報廢的狀況，其使用壽命確實很長。但不幸的是，在這50,000小時中白光LED的CCT會發(fā)生變化，隨著熒光粉的老化而升溫，趨近于藍(lán)色。即使是RGB LED解決方案也會有類似的問題，隨著三色發(fā)光器以不同的速度按照不同的曲線緩慢的老化，還是一樣會產(chǎn)生CCT色度漂移。

　　通過使用微控制器的智能功能，可以設(shè)計出多種技術(shù)，以使用預(yù)測算法或通過實現(xiàn)死循環(huán)控制系統(tǒng)來對組件的老化進(jìn)行補(bǔ)償。許多制造商會采用對光顏色敏感的組件，當(dāng)配合簡單的PID算法使用時可以一次解決色度漂移問題，當(dāng)然這樣會增加解決方案的成本。因為變化是在數(shù)千個小時中極其緩慢地進(jìn)行，所以毋須高計算性能，即使是最低成本的8位微控制器也可用于實現(xiàn)此控制機(jī)制。這種機(jī)制不但可以補(bǔ)償LED的老化，還可以補(bǔ)償驅(qū)動電路的老化，這個優(yōu)點對于如此長的應(yīng)用壽命時間而言是非常重要的。

　　溫度管理為照明應(yīng)用挑戰(zhàn)

　　普通照明應(yīng)用另一挑戰(zhàn)為溫度管理。如前述高功率LED在窄頻譜范圍(在可視光譜中)內(nèi)向外產(chǎn)生電磁輻射時不會消耗多余的能量，但仍會附帶產(chǎn)生熱量。與白熾燈泡等光源的不同之處在于這種熱量只能通過直接接觸(傳導(dǎo))而不是輻射的方式傳遞。為了與白熾燈泡照明系統(tǒng)兼容，會在普通照明系統(tǒng)如配套設(shè)備的設(shè)計中強(qiáng)加一些重要的限制。換句話說，為給定額定功率的白熾燈泡設(shè)計的照明系統(tǒng)很難適應(yīng)同等功率的LED燈，因為熱傳導(dǎo)路徑可能非常有限。高熱阻路徑會使LED發(fā)光器迅速過熱，從而破壞含磷材料(對于白色LED)，并且很快會損壞LED接合點。

　　功率轉(zhuǎn)換/控制為LED焦點

　　LED所有焦點都集中在獲得最大發(fā)光效率(lm/W)上，因而驅(qū)動/控制電路的效率也必須受到同樣的重視。LED是相對低電壓組件(Vf～3-4伏特)，與市電提供的高壓110～220伏特完全不匹配。此外，為了工作在最佳的效率等級和維護(hù)光輸出的恒定，須要精確控制LED的電流。只有開關(guān)電源能夠提供這種轉(zhuǎn)換所需的高效率。