LED替換傳統(tǒng)照明需要面臨的問題

許多人認(rèn)為LED換代燈是當(dāng)前LED照明增長最快的市場?？焖僭鲩L的原因很簡單：這些照明燈不需要更新電氣基礎(chǔ)設(shè)施(即布線、變壓器、調(diào)光器和插座)，這是LED技術(shù)的顯著優(yōu)勢。對于設(shè)計人員，將LED燈安裝到現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)上主要存在兩方面的挑戰(zhàn)：換代燈必須能夠安裝到前期燈源的框架內(nèi)。換代燈必須能夠在現(xiàn)有的電氣架構(gòu)上正常工作，不會發(fā)生燈光閃爍。

現(xiàn)有框架對換代燈提出了物理限制(即驅(qū)動板必須足夠小)和熱限制要求。這些因素制約了設(shè)計人員更換照明方案的條件(例如PAR、R和A 型規(guī)格)，尺寸越小的應(yīng)用所面臨的困難也越大，例如MR16和GU10。

尺寸是制約換代方案的關(guān)鍵因素，而熱限制往往更加關(guān)鍵。LED只發(fā)射可見光，與其它技術(shù)不同，它們不產(chǎn)生紅外波輻射能量。因此，白光LED比白熾燈或鹵素?zé)舻哪苄Ц?，絕大多數(shù)熱量通過燈內(nèi)導(dǎo)體耗散。

散熱是制約燈管所能產(chǎn)生的光強(qiáng)的關(guān)鍵因素，目前在照明換代產(chǎn)品中使用的LED技術(shù)很難達(dá)到主流市場所能接受的亮度水平。為了突破亮度限制，需要解決散熱問題，這也是產(chǎn)品成功地走向商業(yè)化必不可少的條件。

散熱問題還直接影響到驅(qū)動板的使用壽命。為了發(fā)出更高光強(qiáng)，照明燈必須工作在相當(dāng)高的溫度下(+80°C至+100°C)。這種溫度下，驅(qū)動板的壽命會限制整個照明燈的工作，特別是電解電容成為設(shè)計面臨的一個棘手問題。因為電解電容在高溫下會很快干燥，在這樣的條件下，這種電容的工作壽命不會超過數(shù)千小時，這也成為制約整個照明燈使用壽命的因素。較長的工作壽命是LED燈的一個主要賣點，對于設(shè)計者來說，壽命相對較短的電解電容成為設(shè)計的主要屏障。

Maxim針對120VAC/230VAC輸入和12VAC輸入換代燈推出了獨特的LED驅(qū)動方案。這些LED驅(qū)動方案可以省去電路板上的電解電容，使LED燈的壽命從通常的低于10,000小時延長到90,000小時。由于省去了電解電容，還有助于縮小方案尺寸，使驅(qū)動板能夠安裝到小尺寸換代燈框架內(nèi)。

LED換代燈必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施下正常工作，包括切角(三端雙向可控硅和后延)調(diào)光器和電子變壓器。接入120VAC/230VAC電源時，照明燈可以首先通過三端雙向可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)。三端雙向可控硅調(diào)光器的設(shè)計能夠很好地配合白熾燈和鹵素?zé)艄ぷ?，這些燈都是純阻性負(fù)載。但是，使用LED改造燈時，LED驅(qū)動器通常為非線性、非純電阻負(fù)載，輸入橋式整流器通常在交流輸入電壓處于正向和負(fù)向峰值時瞬態(tài)吸收大電流。三端雙向可控硅調(diào)光器無法保障LED的這一需求，因為它既不能提供所需的啟動電流，也不能提供保持電流。從而使調(diào)光器不能正常啟動或在工作時正常關(guān)閉，而且還會造成LED閃爍，這也是系統(tǒng)無法接受的現(xiàn)象。

作為換代產(chǎn)品，其電氣架構(gòu)更加符合12VAC輸入照明燈的設(shè)計，因為電子變壓器和后沿調(diào)光器可以連接到照明燈的輸入。但是，12VAC 輸入照明燈的驅(qū)動器采用的是傳統(tǒng)的橋式整流器和DC-DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)?，由于變壓器和調(diào)光器的不兼容性，同樣也會產(chǎn)生閃爍。