LED照明的全方位渗透由高能效驱动方案点亮前景

1引言

在当今电能需求与生产日趋失衡的条件下，最有效的因应途径就是提升能效，即利用技术，以更少的电能来完成相同的任务或功能。电能使用涉及众多的领域，以常见的建筑物为例，据有关资料统计，美国建筑物总能耗中约有30%的能耗源自照明领域，而中国的估计也达到约11%至12%。由此看来，照明领域的节能潜力巨大。

安森美半导体LED通用照明及电源营销和系统工程总监LaurentJenck（郑乐康）
指出，以一款典型的100W白炽灯为例，其中约有95W的电能转化为热量，剩余的仅5W电能转化为光。因此，世界上许多国家都开始逐步淘汰一般的白炽灯，鼓励使用节能灯。与白炽灯相比，紧凑型荧光灯(CFL)和线性荧光灯(LFL)等节能灯的能耗大幅下降(仅相当于白炽灯的约1/5)，但这些传统节能灯中包含剧毒化学物质汞，对环境有不良影响。另一方面，高亮度发光二极管(HB-LED)近年来在光输出、能效及成本等方面全面改善，同时结合小巧、低压工作及环保等众多优势，正在照明领域掀起革命。

2LED照明进入各领域而应用将更普及

如今，在屏幕尺寸小于4英寸的手机、相机闪光等移动设备应用中，以及路边及体育场中大型显示屏应用中，LED照明，或称固态照明(SSL)，几乎占据了100%的份额。除此之外，LED照明也向其它领域迈进。如在汽车应用中，LED照明占据约15%的份额。而在较大液晶显示屏(LCD)背光应用中，虽然冷阴极荧光灯(CCFL)如今仍然占据主导地位，但LED照明的总渗透率也达到约20%，参见图1。特别是在备受瞩目的大尺寸液晶电视背光应用中，据LaurentJenck指出，预计LED背光的液晶电视在未来3到4年间，将占据至50%的份额。

图1LED照明在各种应用的渗透比例

安森美半导体在电源管理及高能效方案方面具备专长及优势，故能发挥其在电源能效方面的领先实力，提供专用LED驱动器用于便携、消费、工业和汽车等市场，并且固态照明方案符合或超越世界各地的规范要求，即如GreenPoint?参考设计。

相比较而言，LED照明在灯泡、嵌灯、街道及区域照明、任务灯、景观照明、商业建筑物照明及广告牌文字电路照明等通用照明领域的渗透比例还偏低，目前小于2%，远低于其它照明类型。但LED照明具有高能效等优势，在通用照明市场也极具应用潜力。例如，安森美半导体对从零售商店购得的一款卤素台灯(采用35W灯泡)进行重新设计，原卤素灯中无电子组件，仅含1个较重的60Hz变压器。该卤素灯在120Vac条件下的输入功率为41.7W，在0.5米距离处测得的光亮度为744lm。重新设计的台灯采用LED模块，灯底部采用安森美半导体NCP1014自供电单片式开关稳压器，在120Vac条件下输入功率为10.9W，即能耗仅相当于卤素灯的1/4；同时，该LED台灯在同等距离条件下测得的光亮度为795lm，更优于卤素灯，其72.9lm/W的能效，其能效更是数倍于卤素灯(17.8lm/W)。

当然，价格是LED照明在通用照明领域快速普及的一项制约因素。不过，安森美半导体的LaurentJenck援引半导体的发展历史指出，当半导体技术刚刚问世，其成本非常高昂以至于应用局限在美国军方的对成本不敏感的应用中，如军事卫星；但随着应用范围的拓宽及应用的增多，半导体产品最后进入消费市场，广泛应用于我们日常工作生活的各个角落。因此，随着应用的增多，LED照明的价格/成本将可逐步趋向消费应用。预计，LED通用照明可望在5年内开始进入主流家庭应用。

世界各地的规范机构也在积极制定和发布相关的LED照明能效规范。如美国“能源之星”的1.1版固态照明规范于2009年2月开始生效。这规范对聚光灯或户外灯等不同产品的应用能效要求各不相同，并且包含功率因数要求。就中国而言，负责能效标准设定的中国标准化研究院正牵头准备在来年研究中国的LED照明能效标准。

3以宽范围、高能效及创新的驱动方案促进LED照明发展

由于LED照明应用前景广阔，要促进它的不断发展，必须针对不同的LED照明应用选择适合的驱动方案。安森美半导体身为全球领先的高性能、高能效硅方案供应商，提供宽范围、高能效及创新和强固的LED照明方案。不论是电池供电应用，或是直接采用交流或直流线路供电的应用，安森美半导体均提供适合的高能效LED驱动器方案，如电感型及电荷泵型LED驱动器、开关稳压器、高集成度照明管理集成电路(LMIC)、线性恒流驱动器(CCR)、功率因数校正(PFC)集成电路、高压开关电源方案，以及丰富的MOSFET、整流器和其它分立产品及电路保护系列。

如在电池供电的移动设备背光应用中，可以采用不同的LED驱动技术，如线性电流驱动器、电感升压型开关稳压器、电荷泵型驱动器等。这几种驱动技