LED照明市场要起飞，可靠的驱动电源是关键

 随着LED光效的不断增高及成本的降低，LED照明日益成为白炽灯和荧光灯的完美替代品。不过，由于LED照明系统较为复杂；跨越光学、电和热等领域，因此，在进行大规模应用时，常常会出现电源寿命不匹配及可靠性不足等问题，导致LED优势无法发挥。简而言之，LED照明(特别是LED路灯)大规模应用的真正瓶颈就在于驱动电源。

Power Integrations公司(简称PI)LED产品市场经理Andrew Smith表示："正如早期的紧凑型荧光灯(CFL)技术因初始质量低下而遭遇需求下降一样，LED路灯照明的可靠性也受到了质疑。大量的过早故障迫使各地方当 局和其他客户重新考虑LED的技术方法。待质量问题解决后，LED室外照明的主要优势将会再次推动市场发展。"

由于LED驱动需和LED芯片及模块协调系统工作，也必需考虑LED模块的光电结构设计，因此LED照明应用对驱动电源的需求各有不同。不过，整体而言，LED照明对于驱动电源的要求不外乎高效率、高可靠性，以及对调光与非调光应用的兼容性等。其中，所谓高可靠性包括与LED光源相匹配的长寿命、宽的电网适应及自我保护性能，以及宽的工作温度适应性(-40度至65度，甚至-55度至85度）。

尤其是LED路灯主要用于室外环境，要长年经受风吹雨淋、雷鸣电闪的恶劣环境；在中国南方，外界气温部分时间可能高达40℃~50℃；而在寒冷的北方，外界气温部分时间则可能低到-20℃~-30℃。因此LED路灯电源的设计和制造技术就更加要注意质量问题。

"大部分路灯故障都可归因于电源故障，路灯面临着特殊的设计挑战，大部分挑战在传统电源应用中是不存在的。极高环境温度的严酷条件（导致电路板温度超过100℃），加上电源与负载(LED)的紧密相邻，使得标准的适配器技术根本无法凑效。此外，电信转换器所采用的用来对付高环境温度的高效率方法，在路灯应用中仅部分有效。"Andrew Smith表示："长寿命、高环境温度电源需要采用特殊的设计技术和拓扑结构，才能使电源在严酷环境下正常工作。路灯制造商经常无法准确确定电源的适用性，错误的技术选择最后会导致系统过早故障。"

他指出，目前许多用于室外照明的电源都依赖大型铝电解电容，然而对于要在严酷环境中工作的电源的功率转换电路来说，此类电容的效果并不好。PI极具成本效益的技术无需电解电容或其他短寿命元件(如光耦)，从而大幅提升外部照明方案的可靠性。

Andrew Smith强调："PI的控制IC能帮助电源设计师完成模块化设计，驱动LED并联灯串，以90%以上的效率进行工作，而无需铝电解电容。此外，PI还提供高度集成的、高频率的谐振变换器方案，通过将电源在轻载时的效率提升到92%以上来减轻对电源的应力。"

高效节能方面，根据美国能源局(DOE)于2009年12月3日针对一体化LED灯项目所发布‘能源之星’规格最终版，规定LED驱动器的功率因子必须优于0.7，而工业应用则要优于0.9。此外，在目前LED产品无全面标准情况下，LED必须满足电气强制标准，特别是EMC的GB17743对应IEC6100，电流谐波THD的GB17625.1-2003对应IEC61000-3-2:2001，这要求电源要有良好的EMC、PFC/THD。

LED路灯驱动电源设计门坎高

TI半导体事业部业务拓展经理刘学超针对LED路灯的驱动电源需求指出，LED路灯是由光学、热学和电子学组成的复杂系统，虽然LED本身的寿命较长，但如果LED驱动电路设计不当，如选用了低质量的有源或无源器件，使整体驱动电路寿命无法与LED匹配，就会影响LED路灯质量及寿命。再者，LED的温度管理及散热也非常重要，一旦工作温度高于100℃，LED本身的可靠性就会受到影响。当然，LED早期失效、组装局部缺陷及瞬态现象等因素，也导致LED偶尔可能会失效，如果没有采取恰当的分流保护措施，单颗LED的失效会导致整串LED不亮，影响整体路灯照明效果。

再者，在整体LED照明市场中，LED路灯是功率最高的应用，因此需要多个功率级和复杂的拓朴，以满足功率因子校正(PFC)、总体谐波失真(THD)、85 PLUS的效率等标准和法规，以及多串LED电流恒定的要求。刘学超认为，要解决LED路灯的电路可靠性问题，必须从驱动拓扑结构进行改进，提高效率，减少元器件数量，另外也可进一步减少成本。

Andrew Smith则建议对LED路灯驱动电源采用金/银/铜分级体系。例如，金级电源在严酷环境下具有长使用寿命，能提供高效率(>90%)，且具有高功率因数。为满足金级标准的评级要求，电源厂商必须遵循良好的工程经验（例如，消除功率转换电路中的电解电容）。银级和铜级分别适用于工业应用和消费类应用，它们符合这些细分市场的特有属性。

他指出："对