趋势三:集成PFC、MOSFET成为标配
以往的方案中,尤其是针对中低功率照明方案,很多厂商没有考虑PFC电路,因为一方面是国家没有强制要求,另一方面是会增加方案成本,不过现在在中低功率驱动方案中集成PFC已经成为标配,首先这是符合节能减排的大趋势,另外是中国政府在招标项目中率先明确提出此类要求,因此,芯片厂商纷纷跟进。
例如,PI的LYTSwitch IC将PFC和恒流(CC)集成到单个开关电路中,这样能将典型应用中的效率提高到90%以上,功率因数大于0.95,并轻松满足EN61000-3-2C对总谐波失真(THD)的要求。设计经优化后THD可低于10%。下图是三类典型应用的电路效率。
图2 三类典型应用的效率
图3 测试参数
根据麦肯锡的市场研究报告《Lighting the Way》,LED球泡灯价格以每个季度9%左右的速度下跌。为了弥补价格上下降损失,IC元器件厂商会采用高集成策略来强化驱动IC的功能,目前很多厂商采用集成MOSFET的策略,集成200V(500V)或者400V(600V) MOSFET并提供完备的保护方案,可以让LED方案更轻巧,可靠性也有提升,目前PI的方案是集成650V和725V的高压MOSFET。
趋势四:无电解电容方案走向成熟
自从LED照明逐渐走热以来,关于电解电容在照明方案中的使用争议不断,反对的人认为电解电容是led灯具寿命杀手,认为电解电容严重影响了LED灯具的寿命,而支持的人则认为,电解电容在滤除纹波方面的作用不可忽视,尤其是是由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁开始越来越被人注意,有研究者认为,低于165Hz的频闪即便是人眼不易觉察,但这已经对某些人眼造成生理上的不适,幅度大的低频纹波会也会被导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格,所以支持者建议从采用高规格电解电容来解决,但这样增加了成本和体积。难道无解了吗?
从最新的几款新品来看,领导厂商一致认为无电解电容方案将是未来的主流,在解决闪烁和纹波方面,各家各出奇招,例如,PI采用的趋措施是提升开关电源的频率到132KHz,在这样的高频下,纹波会小很多,同时,所需的变压器磁芯也可以减小,相应降低了成本。
当然,还要通过高集成单级方案来强化省去电解电容的效果,以PI的LYTSwitch IC为例,不但可以省去高压大容量电解电容,还可以减少外部元件数量,从而大幅延长驱动器的使用寿命,Power Integrations高级产品营销经理Andrew Smith就指出这样的方案即使在高环境温度下也可以延长LED灯具使用寿命,另外,采用精确的初级侧控制可以让驱动器获得真正严格的恒流性能,在不同负载下、更宽温度范围内和制造差异下的恒流调整率要优于+/-5%,这样本身就有助于延长LED灯具的寿命。
图4 PI的高集成方案非常简单
图5 PI的LYTSwitch IC实现了真正的恒流
2013年,LED灯具将采用更多智能化照明控制将,例如通过手机或者其他设备实现遥控,但是,万变不离其宗,低成本高可靠性灯具才是用户愿意真正买单的,2012年那些丰收的厂商正是符合了这个原则。
展望2013年,LED市场将从低迷中复苏,灯具商们,选择好你的方案,迎接一个新的高潮市场到来吧!