“去電源化”LED驅(qū)動技術(shù)大勢所趨？

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-03-17

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 LED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，以及市場培育，逐漸被終端消費(fèi)者認(rèn)可，但是作為消費(fèi)品的LED室內(nèi)照明產(chǎn)品，價(jià)格是影響其發(fā)展的重要因素。作為核心部件之一，驅(qū)動電源在LED整燈成本中占比達(dá)到20%-30%，星級酒店照明燈具，隨著器件和照明產(chǎn)品價(jià)格的下滑，也給驅(qū)動電源帶來降價(jià)壓力。

而驅(qū)動電源又是LED燈具的短板。有業(yè)內(nèi)人士稱，100個壞掉的燈中，有99個是因?yàn)轵?qū)動電源出現(xiàn)問題，驅(qū)動電源的短板又在于電解電容。

LED照明產(chǎn)品的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論值，其根本原因就在于驅(qū)動電源的失效。除去復(fù)雜性，電源組裝工藝多，容易出錯，工藝復(fù)雜，意味著需要更多人力物力，更高的產(chǎn)品成本，從而造成可靠性和穩(wěn)定性的下降。

在成本與質(zhì)量的雙重壓力下，一種全新的驅(qū)動方式“去電源化技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生，“去電源化”不能理解為不需要驅(qū)動，店鋪照明，更不是不要“電”，而是取消電源中影響壽命的部分器件。無電解電容、去電源化的技術(shù)路線一方面可以解決電解電容影響電源壽命的問題，另一方面可以進(jìn)一步降低電源整體成本。

LED驅(qū)動電源的發(fā)展跟隨燈珠的發(fā)展，而驅(qū)動電源的發(fā)展又受到散熱套件材料的影響，當(dāng)各種高導(dǎo)熱絕緣材料在LED中普遍應(yīng)用，給了電源發(fā)展的全新契機(jī)，雖然非隔離電源與傳統(tǒng)的隔離電源各有粉絲，但在注重高性價(jià)比的時(shí)代，有行業(yè)人士稱可用交流電(AC)直接驅(qū)動發(fā)光的新一代特殊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)AC-LED光源生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟,將會開創(chuàng)LED照明技術(shù)的又一新紀(jì)元。

“去電源化”驅(qū)動技術(shù)引領(lǐng)LED照明市場新趨勢

LED光源是一種長壽命光源，理論壽命可達(dá)50000小時(shí)，但是應(yīng)用電路設(shè)計(jì)不合理、電路元器件選用不當(dāng)、LED光源散熱不好，都會影響它的使用壽命。特別是在應(yīng)用電路里，作為AC/DC整流橋的輸出濾波器的電解電容器，它的使用壽命在5000小時(shí)以下，質(zhì)量，這就成了制造長壽命LED燈具技術(shù)的攔路虎，LED燈管，設(shè)計(jì)生產(chǎn)可以在應(yīng)用電路里省去電解電容器的新一代LED驅(qū)動IC是可行的解決方案。

目前去電源化的設(shè)計(jì)思路主要有AC-LED和HV-LED。AC-LED因其整流橋部分也是采用LED組合設(shè)計(jì)的，整流橋部分也是發(fā)光的一部分，它的優(yōu)點(diǎn)是體積可以設(shè)計(jì)得很小。

HV-LED與AC-LED區(qū)別是整流橋不在光源的設(shè)計(jì)范圍，在燈具設(shè)計(jì)增加成熟的整流橋部分，可大大縮減設(shè)計(jì)成本。HV-LED與LV-LED相比不在需要電源轉(zhuǎn)換，驅(qū)動效率及電路設(shè)計(jì)大大簡化。

目前國外市場以首爾半導(dǎo)體(SEOUL SEMICONDUCTOR)和英國(Lynk Labs)公司的AC-LED驅(qū)動IC引擎技術(shù)為最前沿，德州儀器(Texas Instruments)也將他們的產(chǎn)品擴(kuò)展到LED驅(qū)動領(lǐng)域，推出新型AC-LED驅(qū)動IC，旨在簡化以AC-LED驅(qū)動技術(shù)為基礎(chǔ)的引擎。

雖然現(xiàn)階段國內(nèi)應(yīng)用AC-LED驅(qū)動芯片的市場份額暫且不高，只有10%左右，但隨著國外IC巨頭在AC-LED驅(qū)動芯片的研發(fā)和投資力度的增強(qiáng)，晟碟總經(jīng)理陳亨由表示，兩年之內(nèi)，LED行業(yè)80-90%企業(yè)將會采用AC-LED IC驅(qū)動方案。

隨著高壓集成燈珠和cob技術(shù)的成熟和成本的降低，去電源化驅(qū)動技術(shù)將會迎來屬于她的春天！

簡單、好用

基于驅(qū)動IC市場的發(fā)展趨勢及技術(shù)上的革新，晟碟推出SDS3108系列高階分段AC-LED驅(qū)動IC。在繼承高壓線性恒流固有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，車間照明，把電源各項(xiàng)指標(biāo)提升至或超過開關(guān)電源的水平，并完全克服了100Hz頻閃和燈芯利用率低的問題,并首次在業(yè)內(nèi)將線性恒流驅(qū)動的功率提升至25W。

而明微電子推出的去電源化產(chǎn)品是SM2087，SM2087是一款高功率因數(shù)、分段式線性恒流LED驅(qū)動芯片，電工照明，適用于光引擎和HV-COB-LED等LED照明領(lǐng)域。

采用明微電子恒流控制專利技術(shù)，無需變壓器、電感和高壓電解電容，綠色照明，即可實(shí)現(xiàn)恒流精度小于±5%，效率大于90%，功率因數(shù)大于0.98和諧波小于20%的系統(tǒng)特性。輸出電流可由外接電阻調(diào)節(jié)，易于批量化生產(chǎn)，具有過溫等多種保護(hù)功能。

明微電子市場部副經(jīng)理趙春波向記者介紹SM2087的兩種典型應(yīng)用，第一種是高壓集成燈珠、光引擎方案，在220Vac市電輸入條件下，7W的球泡燈方案僅需28個9V高壓集成燈珠，無需高壓電解電容、無需變壓器和電感。SM2087與高壓集成燈珠共用鋁基板，易于批量化生產(chǎn)，是無電源化的光引擎方案。

第二種是將SM2087與LED燈珠集成在一個COB光源中，其LED燈具實(shí)現(xiàn)了徹底的無電源，將HV-COB-LED直接接入市電就可使用，可應(yīng)用在各種LED燈具上，讓LED照明更加簡單，壽命更久。同樣的，本應(yīng)用具有高功率因數(shù)、低THD和高效率的特點(diǎn)。

開關(guān)電源的發(fā)展已經(jīng)趨近極限，其成本無法再降，陳亨由談及， led服裝照明，采用晟蝶AC-LED驅(qū)動IC的光電引擎架構(gòu)，以燈管為例，整燈的成本會下降三成左右。另外，基于機(jī)械化生產(chǎn)，不良率會大大降低，照明資質(zhì)，采用全自動化貼片式生產(chǎn)，光電引擎的產(chǎn)能及生產(chǎn)成本也將大幅度降低。

由于光引擎簡化外部接口，例如對球泡燈和吸頂燈來說，對外電氣接口就是2根220V電源線，對外機(jī)械接口就是固定到散熱器的三顆螺釘，同時(shí)由于接口簡單，便于標(biāo)準(zhǔn)化，對應(yīng)用廠家的要求極低，簡化了生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)成本。最后，去掉了電源印制板，降低了BOM成本。

由于去電源化驅(qū)動IC具有可批量化生產(chǎn)、易于生產(chǎn)、電路簡潔，而且提高可靠性等諸多優(yōu)勢，趙春波稱去電源化驅(qū)動技術(shù)在小功率領(lǐng)域市場將很有優(yōu)勢。

技術(shù)缺陷

雖然去電源化驅(qū)動技術(shù)存在種種優(yōu)勢，但在LED產(chǎn)業(yè)從業(yè)多年的隆美雅總經(jīng)理黃柱聯(lián)對去電源化驅(qū)動技術(shù)卻持保留態(tài)度，目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)缺失，辦公照明，如果按照國際出口標(biāo)準(zhǔn)這些不用電容的解決方案無法通過安規(guī)、EMI、高速諧波測試。

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為去電源化驅(qū)動技術(shù)存在兩大先天性缺陷，散熱問題以及電網(wǎng)波動，照明資質(zhì)，影響輸出率。采用無電解電容方案的LED電源驅(qū)動器解決方案盡管解決了LED照明燈具的壽命問題，但因?yàn)槿鄙倭穗娙葸@個儲能元件，設(shè)計(jì)，無法起到很好的穩(wěn)定電壓的作用，而僅僅依靠IC等元器件去處理電網(wǎng)中的脈沖、毛刺等不穩(wěn)定因素的干擾，整個LED燈具將存在諸多不穩(wěn)定因素。

華全電氣副總經(jīng)理彭賦文稱，不可否認(rèn)去電源化驅(qū)動技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于低成本，家用照明，但是由于其抗浪涌能力弱、輸出紋波和無法通過EMC測試等缺陷，因此它無法在高檔場所使用。

即使這種技術(shù)目前還存在種種缺陷，建筑照明，但它仍然可在一些對燈具要求不高的場合得到應(yīng)用。僻如對工程現(xiàn)場環(huán)境十分了解與有把握的工程商會選擇使用，恒光，以及民用場合，因此德力普產(chǎn)品經(jīng)理蒲承認(rèn)為，去電源化驅(qū)動技術(shù)將會對民用市場的非隔離電源帶來沖擊。