LED驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)分析
LED照明的業(yè)內(nèi)人士都清楚,LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,它在整個(gè)照明產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中看似不起眼,但卻又無比關(guān)鍵。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/182266.htm黃金時(shí)代即將來臨?專家看好未來LED驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)發(fā)展
據(jù)國(guó)內(nèi)外專家預(yù)測(cè),未來3-5年將會(huì)是LED照明行業(yè)快速成長(zhǎng)的“黃金時(shí)期”,受此影響,作為L(zhǎng)ED照明關(guān)鍵組件的LED驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)業(yè),將會(huì)迎來發(fā)展的好時(shí)光。市場(chǎng)分析師普遍預(yù)計(jì)在今明兩年我國(guó)LED驅(qū)動(dòng)電源的市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大數(shù)十億,且在技術(shù)上將迎來一定程度的突破,特別是在大功率LED驅(qū)動(dòng)電源領(lǐng)域,因?yàn)槭艿絃ED路燈的強(qiáng)勁需求驅(qū)動(dòng),很可能呈現(xiàn)出不錯(cuò)增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)。
LED照明的業(yè)內(nèi)人士都清楚,LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,它在整個(gè)照明產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中看似不起眼,但卻又無比關(guān)鍵。統(tǒng)計(jì)表明,2012年國(guó)內(nèi)LED驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)規(guī)模為101億元,同比往年增長(zhǎng)37%。而受到LED照明市場(chǎng)巨大前景的利好刺激,越來越多的企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入LED驅(qū)動(dòng)電源領(lǐng)域,未來市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。事實(shí)上,LED電源行業(yè)經(jīng)歷企業(yè)間的相互競(jìng)爭(zhēng)和洗牌后,也正需要這么一個(gè)趨于穩(wěn)定增長(zhǎng)的環(huán)境來進(jìn)行一些內(nèi)部提升和資源優(yōu)化。
當(dāng)然,從整體來看,LED電源行業(yè)在“馬太效應(yīng)”的影響下,依然將會(huì)在優(yōu)化資源、提升技術(shù)的同時(shí)持續(xù)的進(jìn)行市場(chǎng)洗牌。有行業(yè)評(píng)論家認(rèn)為這是因?yàn)榇蠊β蔐ED大企業(yè)有品牌優(yōu)勢(shì)和規(guī)模化優(yōu)勢(shì),導(dǎo)致中小企業(yè)無法與之抗衡。但這只是表面現(xiàn)象,因?yàn)榇笃髽I(yè)是無法完全占領(lǐng)整個(gè)市場(chǎng)的,細(xì)分市場(chǎng)恰恰就是中小企業(yè)成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。
LED作為新一代光源,其在光源上的可塑性天生就為眾多LED廠商提供了差異化的發(fā)展思路。那么這種差異化的思路是否可以也應(yīng)用于LED電源啟動(dòng)領(lǐng)域呢?答案是肯定的。我們稍微觀察一下市場(chǎng)就能發(fā)現(xiàn),渠道分銷商和原廠企業(yè)已經(jīng)對(duì)這種市場(chǎng)智能化、細(xì)分化的趨勢(shì)作出了積極的反饋和響應(yīng),例如最近著名的電子分銷商大聯(lián)大集團(tuán)就通過旗下的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)——大聯(lián)大云端向廣大中小形LED企業(yè)提供了不少創(chuàng)新型的照明解決方案和電源驅(qū)動(dòng)IC產(chǎn)品,其中包括像智能燈控、無線多彩燈光管理、電源IC大廠Richtek的RT73xx、RT84xx系列產(chǎn)品等等。除此之外,依托于大聯(lián)大集團(tuán)雄厚的背景實(shí)力,大聯(lián)大云端還可以幫助中小企業(yè)解決中小批量LED電子元器件供應(yīng)的難題,讓中小LED企業(yè)能夠把精力集中在細(xì)分市場(chǎng)開發(fā)和渠道建設(shè)上。
LED驅(qū)動(dòng)電源經(jīng)過多年的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展瓶頸包括產(chǎn)品規(guī)格、品牌、價(jià)格、渠道建設(shè)、營(yíng)銷模式等。隨著行業(yè)的市場(chǎng)快速擴(kuò)大,企業(yè)間的價(jià)格肉搏最后只能是兩敗俱傷,這幾乎已經(jīng)是所有LED企業(yè)的共識(shí),那么,為了更好地在這個(gè)愈加殘酷的市場(chǎng)上更好地生存下去,找到藍(lán)海,正是所有LED電源企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
今年中國(guó)LED驅(qū)動(dòng)電源數(shù)量將超過700萬臺(tái)
LED照明憑借著其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為全球化的趨勢(shì),市場(chǎng)增長(zhǎng)極為迅速,與此同時(shí),作為L(zhǎng)ED不可或缺的驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)潛力也是相當(dāng)可觀的,市場(chǎng)預(yù)計(jì)2013年我國(guó)LED驅(qū)動(dòng)電源數(shù)量達(dá)到700萬臺(tái)以上。
我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代,經(jīng)過30多年的發(fā)展,中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。
長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。在LED產(chǎn)品中,LED照明憑借著其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為全球化的趨勢(shì)。近年,在各國(guó)政策的支持下,整個(gè)LED照明行業(yè)的市值呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長(zhǎng),作為L(zhǎng)ED照明關(guān)鍵組件的LED驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)業(yè),自然也迎來了發(fā)展。
LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。而LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。
目前在LED照明市場(chǎng)的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)下,也帶動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)成長(zhǎng),LED驅(qū)動(dòng)規(guī)模逐漸攀升,據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)營(yíng)收規(guī)模將由2010年的近20億美元,在2015年達(dá)到近35億美元,期間平均復(fù)合年成長(zhǎng)率為12%。該機(jī)構(gòu)并指出,LED照明所需的LED驅(qū)動(dòng)IC,會(huì)是該市場(chǎng)的成長(zhǎng)主力,照明、汽車頭燈等LED的新興應(yīng)用市場(chǎng)大量涌現(xiàn),掀起了LED的又一波應(yīng)用狂潮。
不過LED驅(qū)動(dòng)電源的使用現(xiàn)狀StrategiesUnlimited也指出,LED驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí),可能伴隨產(chǎn)品價(jià)格的下滑;此外,AC-LED產(chǎn)品雖使得所需驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量縮小、甚至不需要驅(qū)動(dòng)IC,但并不會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)期間的該市場(chǎng)營(yíng)收產(chǎn)生顯著沖擊,甚至有助于加速LED照明產(chǎn)品市場(chǎng)滲透率成長(zhǎng)。StrategiesUnlimited估計(jì)照明用LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)成長(zhǎng)率,在2010~2015年間可達(dá)40%;該領(lǐng)域技術(shù)所面臨挑戰(zhàn)包括可調(diào)光技術(shù)、省電效能、功率因子與價(jià)格。
統(tǒng)計(jì)表明,2012年LED室內(nèi)普通照明驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)規(guī)模為45.8億元,同比增長(zhǎng)87%,超過LED景觀照明電源市場(chǎng)規(guī)模,位居各大領(lǐng)域之首。2012年LED室內(nèi)普通照明在商業(yè)以及辦公領(lǐng)域得到較大的應(yīng)用,全年國(guó)內(nèi)LED室內(nèi)普通照明產(chǎn)值為335億元,同比增長(zhǎng)80%。LED室內(nèi)照明正處于起步階段,未來市場(chǎng)規(guī)模巨大。
事實(shí)上,LED驅(qū)動(dòng)電源經(jīng)過多年的快速發(fā)展,企業(yè)發(fā)展亟待突破瓶頸:包括產(chǎn)品規(guī)格、品牌、價(jià)格、渠道建設(shè)、營(yíng)銷模式等。隨著行業(yè)的市場(chǎng)擴(kuò)大,企業(yè)間的不斷競(jìng)爭(zhēng),LED電源行業(yè)經(jīng)歷洗牌后,也將會(huì)迎來一個(gè)趨于穩(wěn)定的局面。
未來3-5年中LED照明將是飛快成長(zhǎng)的階段,LED照明驅(qū)動(dòng)電源也將在此階段爆出龐大需求量,相關(guān)部門預(yù)計(jì)2013年我國(guó)LED驅(qū)動(dòng)電源數(shù)量達(dá)到700萬臺(tái)以上,市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大到17.5億。
如今在LED電源發(fā)展中,LED電源的模塊化和智能化也引起了很多人的熱議。事實(shí)上,模塊化是指用標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化進(jìn)行封裝,通過技術(shù)、工藝等的創(chuàng)新來降低成本,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;圃?。而智能化一般是指可以調(diào)節(jié)燈具的明亮度和控制關(guān)開燈。
對(duì)于模塊化和智能化的問題,卻是各家持有各家的看法。主要針對(duì)商業(yè)照明電源領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士表示,LED電源模塊化以后成本會(huì)更低,智能化能夠滿足人們的生活需求,比如調(diào)光、調(diào)溫等。涉及室內(nèi)和室外照明的創(chuàng)維照明的陳總工則說,模塊化和智能化是通用照明的一個(gè)趨勢(shì),未來的這種發(fā)展對(duì)整個(gè)LED照明燈有利好的方面。就像手機(jī)充電器一樣,如果能夠通用一種,就非常好更改好控制了。而智能化以后,更能發(fā)揮LED的優(yōu)勢(shì)。
LED驅(qū)動(dòng)電源的使用現(xiàn)狀
標(biāo)準(zhǔn)電燈正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命。出于保護(hù)能源和應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的考慮,美國(guó)一些州和其它一些國(guó)家已經(jīng)禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術(shù)正紛紛被用于替換白熾燈泡,其中緊湊型真空熒光燈(CFL)是主要替代方案。盡管這種CFL燈的功耗僅為白熾燈的20%,但卻含有有毒物質(zhì)汞。相比之下,LED燈可以提供更高效和更環(huán)保的解決方案。
LED最初的商業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代,但因其光輸出極低,應(yīng)用范圍也僅限于指示燈和計(jì)算器顯示屏等領(lǐng)域。如今,能夠產(chǎn)生白光的高功率LED在效率方面不斷得以提升,價(jià)格也在逐年下降,因此它已成為主流照明應(yīng)用值得考慮的選擇之一。
通過全球LED技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商對(duì)材料、工藝和封裝技術(shù)的努力改進(jìn),高亮度LED的發(fā)光效率和性能得到了顯著提升,除了傳統(tǒng)的背光和顯示面板市場(chǎng)外,高亮度LED開始走向室內(nèi)外普通照明、汽車內(nèi)外照明、探照燈、交通燈等全新應(yīng)用。這些都預(yù)示著LED驅(qū)動(dòng)電源將有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。
LED驅(qū)動(dòng)電源面臨的問題:在LED大放異彩的同時(shí),LED驅(qū)動(dòng)電源器則是LED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展的保障,LED電源的品質(zhì)直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性,因此,在LED產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善的今日,LED驅(qū)動(dòng)電源的成熟也至關(guān)重要。由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件,又具有負(fù)溫度特性,因而在應(yīng)用過程中需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護(hù),從而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)的概念。LED器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白熾燈泡,可以直接連接220V的交流市電。LED是2~3伏的低電壓驅(qū)動(dòng),必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路,不同用途的LED燈,要配備不同的電源適配器。國(guó)際市場(chǎng)上國(guó)外客戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高,設(shè)計(jì)一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù),因?yàn)殡娫丛谡麄€(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。
但是在市場(chǎng)一片繁榮的背景下,LED產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求混亂,市場(chǎng)上LED產(chǎn)品如火如荼的發(fā)展態(tài)勢(shì)下,就LED驅(qū)動(dòng)電源企業(yè)而言,目前面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先是驅(qū)動(dòng)電路整體壽命,尤其是關(guān)鍵器件如電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。其次是LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)挑戰(zhàn)更高的轉(zhuǎn)換效率,尤其是在驅(qū)動(dòng)大功率LED時(shí)更是如此,因?yàn)樗形醋鳛楣廨敵龅墓β识甲鳛闊崃亢纳?,電源轉(zhuǎn)換效率的過低,影響了LED節(jié)能效果的發(fā)揮。第三,以大調(diào)光比高效率地對(duì)LED調(diào)光,同時(shí)能夠保證在高和低亮度時(shí)顏色特性恒定。
爭(zhēng)奪應(yīng)用“潛力股”LED驅(qū)動(dòng)IC架構(gòu)掀革新
在環(huán)保呼聲高漲的今天,節(jié)能照明技術(shù)已經(jīng)越來越受到大眾的重視,歐、美許多國(guó)家甚至立法以規(guī)范照明管理。LED照明技術(shù)以其低功耗、長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)當(dāng)之無愧的成為了節(jié)能照明技術(shù)的“排頭兵”。
除了演出照明、景觀照明、住宅照明、防火照明等傳統(tǒng)照明市場(chǎng)之外,汽車前燈照明市場(chǎng)也是LED照明技術(shù)發(fā)展的大好空間。TonyArmstrong甚至認(rèn)為:增長(zhǎng)最快的LED驅(qū)動(dòng)器集成電路市場(chǎng)是汽車前燈照明,從現(xiàn)在到2011年,年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過150%。一個(gè)流行的應(yīng)用領(lǐng)域是很多汽車和卡車的儀表板背光照明、內(nèi)部照明和剎車燈。豪華型汽車制造商正在越來越多地采用最新的固態(tài)LED照明技術(shù),用這些更輕、更小和更耐用的器件提供內(nèi)部和外部照明,以提高未來車型的美感。
于是針對(duì)各種照明應(yīng)用,如何提高LED發(fā)光效率成為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)廠商們目前最為關(guān)注的話題。為了盡快推動(dòng)LED照明市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),各個(gè)廠商也相繼推出了一系列優(yōu)秀的LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。由于發(fā)光二極體(LED)驅(qū)動(dòng)積體電路(IC)架構(gòu)掀革新。LED驅(qū)動(dòng)IC商已開始部署高功率LED驅(qū)動(dòng)IC方案,將金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(MOSFET)獨(dú)立于LED驅(qū)動(dòng)IC封裝外,以因應(yīng)商業(yè)照明市場(chǎng)日益高漲的高瓦數(shù)照明需求。
LED驅(qū)動(dòng)IC顧名思義,即是應(yīng)用于在LED上的驅(qū)動(dòng)芯片,主要是用來控制通過LED的電流,以達(dá)到使LED發(fā)光的效果,受惠于LED的應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,LED驅(qū)動(dòng)IC的發(fā)展也不斷進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,成長(zhǎng)性值得期待。
LED發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光,也就是對(duì)化合物半導(dǎo)體施加電流,透過電子與電洞的結(jié)合,過剩的能量會(huì)以光的形式釋出,達(dá)成發(fā)光的效果。由于發(fā)光亮度由電流大小決定,通過LED的電流越強(qiáng),亮度就越亮,因此,電流的穩(wěn)定度將影響LED發(fā)光的質(zhì)量,一般在控制LED電流的方法會(huì)采用供應(yīng)固定電壓的方式,并以電阻的方式調(diào)整通過LED的電流強(qiáng)度,這是成本最低的解決方案,這樣做的缺點(diǎn)是,電阻不但增加功耗,無法達(dá)到節(jié)電的效果,也會(huì)增加熱能,降低LED壽命,同時(shí),當(dāng)電源供應(yīng)來源的電壓產(chǎn)生變化時(shí),無法及時(shí)調(diào)整通過LED的電流量,因而可能產(chǎn)生LED發(fā)光不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
由于控制LED電流的要求提升,LED驅(qū)動(dòng)IC的需求亦應(yīng)運(yùn)而生,預(yù)估在LED背光源應(yīng)用大幅成長(zhǎng)以及LED大型廣告牌分辨率持續(xù)提高下,采用可提供精確電流的LED驅(qū)動(dòng)IC將成為市場(chǎng)的主流。
意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷經(jīng)理吳玉君表示,今年下半年意法半導(dǎo)體LED驅(qū)動(dòng)IC架構(gòu)將會(huì)有新的轉(zhuǎn)變,并帶給客戶更多的產(chǎn)品組合選擇。
意法半導(dǎo)體(ST)技術(shù)行銷經(jīng)理吳玉君表示,今年LED照明市場(chǎng)最主要的轉(zhuǎn)變?cè)谟诳蛻魧?duì)于高功率LED照明燈泡類型如拋物面鍍鋁反射燈的需求上漲,此種聚光燈型經(jīng)過電路串聯(lián)后,往往需要30~40瓦的功率才能啟動(dòng)。
吳玉君指出,由于之前居家照明用的球泡燈僅需12瓦左右功率即可運(yùn)作,因此,MOSFET大多由于空間限制,便與LED驅(qū)動(dòng)IC封裝在一起。不過,這樣的封裝形式不僅限制驅(qū)動(dòng)IC應(yīng)用的LED燈瓦數(shù),更重要的是若MOSFET導(dǎo)通電阻值(RDS(ON))低,則將以高電流運(yùn)作,以提高效率,但其若同時(shí)與驅(qū)動(dòng)IC放在一起,反而會(huì)讓燈泡整體功耗變高。
英飛凌(Infineon)電源管理及多元電子事業(yè)處資深經(jīng)理張文貴亦有相似看法,他指出,燭光燈、球泡燈等封裝形式較小的LED燈可采整合式方案,至于戶外LED照明應(yīng)用,則因其常有雷擊透過電力線傳導(dǎo)到接地線,進(jìn)而對(duì)LED路燈照明品質(zhì)產(chǎn)生干擾的情形,為提高驅(qū)動(dòng)IC可靠度,1,000伏特(V)以上的高壓MOSFET將成為重要關(guān)鍵。
張文貴進(jìn)一步指出,在這樣的應(yīng)用中,若將MOSFET獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)IC外將是較好的安排,原因在于MOSFET與驅(qū)動(dòng)IC于制程上有高低壓之分,若將兩者放在一起,結(jié)果將是MOSFET與驅(qū)動(dòng)IC的功能將無法在電路設(shè)計(jì)過程中確實(shí)優(yōu)化,廠商還須要加上更多元件補(bǔ)強(qiáng)功能,如此一來,整體電路板成本反而未必能因整合而降低。
吳玉君指出,意法半導(dǎo)體針對(duì)LED市場(chǎng)最新趨勢(shì),將于今年第四季推出新的脈寬調(diào)變(PWM)LED驅(qū)動(dòng)IC,并額外搭配800伏特MOSFET,這樣的驅(qū)動(dòng)IC架構(gòu)將有助于意法半導(dǎo)體搶攻高功率LED照明應(yīng)用市場(chǎng),并帶給客戶更多的設(shè)計(jì)彈性。
LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
從目前市場(chǎng)了解來看,LED日光燈管式結(jié)構(gòu)應(yīng)用會(huì)較好發(fā)展。從家居照明來看,合適的照明強(qiáng)度還是需要10W以上節(jié)能燈具產(chǎn)品。熒光燈大多在7~15W功率,節(jié)能型日光燈在20~40W功率。如果用LED集中設(shè)計(jì)10W以上的功率,散熱會(huì)令我們很頭痛,也是影響成本的重要因數(shù),顯然像燈泡結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品很不適合LED應(yīng)用。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規(guī)模量產(chǎn)民用。日光燈管式結(jié)構(gòu)符合LED散熱要求,也符合現(xiàn)有燈具接口方式。
廠商從成本考量,大多設(shè)計(jì)功率在20W以內(nèi)的LED燈管,從不斷增長(zhǎng)的LED亮度來說20W符合未來LED照明光源發(fā)展要求,待LM值達(dá)到150LM/W時(shí),才是LED照明大呼節(jié)能輝煌時(shí)代!未來的方式是,先恒壓,再線性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內(nèi)適應(yīng)負(fù)載需要,按LED有不同的Vf值3~3.6V之間,那按LED實(shí)際數(shù)量乘于3V計(jì)算出最低值,再按3.6V電壓乘于數(shù)量計(jì)算出最大可能電壓值,最終確定電源部分需要調(diào)整的電壓范圍。再線性恒流源后端恒流,可以多路恒流源并聯(lián)使用,也可以單路多個(gè)恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測(cè)恒流源壓差,調(diào)整合適負(fù)載需求電壓,從而達(dá)到高效、靈活的驅(qū)動(dòng)線路需求。
具體表現(xiàn)為以下四點(diǎn):
1、針對(duì)LED的特點(diǎn)開發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路,利用集成電路技術(shù)將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值,使得LED能獲得穩(wěn)定的電流,并產(chǎn)生最高的輸出光通量。LED驅(qū)動(dòng)電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動(dòng)的情況下最好能控制LED電流的大小。
2、LED驅(qū)動(dòng)電路具有智能控制功能,使LED的負(fù)載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預(yù)先設(shè)計(jì)的水平上。當(dāng)負(fù)載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時(shí),初級(jí)控制IC可以通過控制開關(guān)使負(fù)載電流回到初始設(shè)計(jì)值上。
3、在控制電路電路設(shè)計(jì)方面,要向集中控制,標(biāo)準(zhǔn)模塊化,系統(tǒng)可擴(kuò)展性三方面發(fā)展。
4、在目前LED光效和光通量有限的情況下,充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點(diǎn),開發(fā)變色LED燈飾的控制電路。
最后談?wù)勲娫打?qū)動(dòng)LED的基本原理與具體方法
原始電源有各種形式,但無論哪種電源,一般都不能直接給LED供電。因此,要用LED做照明光源首先就要解決電源變換問題。LED實(shí)際上是一個(gè)電流驅(qū)動(dòng)的低電壓?jiǎn)蜗驅(qū)щ娖骷?,LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)具有直流控制、高效率、PWM調(diào)光、過壓保護(hù)、負(fù)載斷開、小型尺寸,以及簡(jiǎn)便易用等特性。設(shè)計(jì)給LED供電的電源變換器時(shí)必須要注意以下事項(xiàng)。
①由于LED是單向?qū)щ娖骷?,所以要用直流電流或者單向脈沖電流給LED供電。
?、谟捎贚ED是一個(gè)具有PN結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件,具有勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì),這就形成了導(dǎo)通門限電壓,所以加在LED上的電壓值必須超過這個(gè)門限電壓,LED才會(huì)充分導(dǎo)通。大功率LED的門限電壓一般在2.5V以上,正常工作時(shí)LED的壓降為3~4V。
③LED的電流、電壓特性是非線性的。因?yàn)榱鬟^LED的電流在數(shù)值上等于供電電源的電動(dòng)勢(shì)減去LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)后再除以回路的總電阻(電源內(nèi)阻、引線電阻、LED體電阻之和),所以流過LED的電流和加在LED兩端的電壓不成正比。
?、苡捎贚ED的PN結(jié)具有負(fù)的溫度系數(shù),則溫度升高時(shí)LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)會(huì)降低。因此LED不能直接用電壓源供電,且必須采取限流措施,否則隨著LED工作時(shí)溫度的升高,電流會(huì)越來越大以致?lián)p壞LED。
?、萘鬟^LED的電流和LED的光通量的比值也是非線性的。LED的光通量隨著流過LED的電流增加而增加,但卻不成正比,越到后來光通量增加得越少。因此,應(yīng)使LED在一個(gè)發(fā)光效率比較高的電流值下工作。
另外,LED也和其他光源一樣,其所能承受的電功率是有限的。如果加在LED上的電功率超過一定數(shù)值,LED可能損壞。由于生產(chǎn)工藝和材料特性方面的差異,同樣型號(hào)LED的勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)及LED的內(nèi)阻也不完全一樣,這就導(dǎo)致LED工作時(shí)的壓降不一致,再加上LED勢(shì)壘電動(dòng)勢(shì)具有負(fù)的溫度系數(shù),因此LED不能直接并聯(lián)使用。
用原始電源給LED供電有4種情況:低電壓驅(qū)動(dòng)、過渡電壓驅(qū)動(dòng)、高電壓驅(qū)動(dòng)、市電驅(qū)動(dòng)。不同的情況在電源變換器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上有不同的方案。下面簡(jiǎn)要地介紹上述幾種電源驅(qū)動(dòng)LED的方法。
1.低電壓驅(qū)動(dòng)LED
低電壓驅(qū)動(dòng)就是指用低于LED正向?qū)▔航档碾妷候?qū)動(dòng)LED,如用一節(jié)普通干電池或鎳鉻/鎳氫電池驅(qū)動(dòng)LED,其正常供電電壓在0。8~1。65V之間。用低電壓驅(qū)動(dòng)LED時(shí)需要把電壓升高到足以使LED導(dǎo)通的電壓值♂對(duì)于LED這樣的低功耗照明器件,低電壓驅(qū)動(dòng)法是一種常見的使用情況,如LED手電筒、LED應(yīng)急燈、節(jié)能臺(tái)燈等。由于受單節(jié)電池容量的限制,低電壓驅(qū)動(dòng)電源一般不需要很大功率,但要求有最低的成本和比較高的變換效率,考慮到有時(shí)有可能需配合一節(jié)5號(hào)電池工作,故還要其有最小的體積。最佳技術(shù)方案是選用電容式升壓變換器。
2.過渡電壓驅(qū)動(dòng)LED
過渡電壓驅(qū)動(dòng)是指給LED供電的電源的電壓值在LED壓降附近變動(dòng),這個(gè)電壓有時(shí)可能略高于LED的壓降,有時(shí)可能略低于LED的壓降。如由一節(jié)鋰電池或兩節(jié)串聯(lián)的鉛酸電池構(gòu)成的電源,電池充滿電時(shí)其電壓在4V以上,電池放電快結(jié)束時(shí)電壓在3V以下,典型應(yīng)用為L(zhǎng)ED礦燈。
過渡電壓驅(qū)動(dòng)LED的電源變換電路既要解決升壓?jiǎn)栴},還要解決降壓?jiǎn)栴},為了配合一節(jié)鋰電池工作,也需要有盡可能小的體積和盡量低的成本。一般情況下其功率也不大,最高性價(jià)比的電路結(jié)構(gòu)是電感式升、降壓變換器。
3.高電壓驅(qū)動(dòng)LED
高電壓驅(qū)動(dòng)是指給LED供電的電源的電壓值始終高于LED的壓降,常見的電源有6V、12V、24V蓄電池。該方法的典型應(yīng)用如太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、機(jī)動(dòng)車的燈光系統(tǒng)等。高電壓驅(qū)動(dòng)LED要解決降壓?jiǎn)栴},由于高電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)一般是由普通蓄電池供電的,會(huì)用到比較大的功率,如機(jī)動(dòng)車照明和信號(hào)燈光,因此應(yīng)該有盡量低的成本。變換器的最佳電路結(jié)構(gòu)是電感式降壓變換器。
4.市電驅(qū)動(dòng)LED
采用市電驅(qū)動(dòng)LED是最有實(shí)用價(jià)值的驅(qū)動(dòng)方式,也是推廣LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用必須要解決好的問題。用市電驅(qū)動(dòng)LED要解決降壓和整流問題,還要有比較高的變換效率,有較小的體積和較低的成本,還應(yīng)該解決安全隔離問題。考慮到它對(duì)電網(wǎng)的影響,還要解決好電磁干擾和功率因數(shù)問題。對(duì)中、小功率的LED而言,其最佳電路結(jié)構(gòu)是隔離式單端反激變換器:對(duì)于大功率的應(yīng)用場(chǎng)合,應(yīng)該使用橋式變換電路。
dc相關(guān)文章:dc是什么
>電子變壓器相關(guān)文章:電子變壓器原理
電子負(fù)載相關(guān)文章:電子負(fù)載原理 手機(jī)充電器相關(guān)文章:手機(jī)充電器原理 調(diào)光開關(guān)相關(guān)文章:調(diào)光開關(guān)原理
評(píng)論