安森美半導體:以高能效LED照明推動市場

近日,安森美半導體就LED照明解決方案,說明全球共同面對的能效問題挑戰、照明領域的高能效機遇、廣泛的LED應用領域、多種LED解決方案等進行了探討。

能效問題是全球各個國家關注的重點,據安森美半導體LED通用照明及電源營銷和系統工程總監Laurent Jenck(鄭樂康)介紹,僅在1990~2005年這15年間,人們對能源的需求就增加了59%;而與此同時,能源產量僅提升了40%,供需不平衡使得人們開始尋求新的解決方案。有數據顯示,美國2001年所有照明消耗的能量佔總耗能的22%。「以建築物為例,」Laurent表示,「其總能耗中就有大約30%來自照明。」正因如此,很多國家開始禁止使用白熾燈,鼓勵使用節能燈。而美國的激勵項目組中,也包括推廣LED照明。事實上,LED照明已經開始越來越多地滲透到各個應用領域,而有關的標準法規,也正在緊鑼密鼓地籌劃中。近日,美國能源部已經與相關標準制定組織開展緊密合作,目的在於加快發展和實施必要的固態照明(SSL)標準。據Laurent透漏,安森美不久前也與中國標準化研究院(CNIS)「接觸」,就中國本土的LED照明效率標準進行了磋商。

目前,LED在汽車、移動設備、LED背光、可尋址標誌、通用照明等領域都有不錯的發展。例如在汽車領域,尾部中央高位剎車燈是最早採用LED的汽車燈,現在,已經有超過40%的中央高位剎車燈採用了紅光 LED。而白天行車燈(DRL)、車頭近光燈都開始改用LED,汽車大燈預計在不久的將來也會改用高亮LED。「LED背光的發展也很快,預計未來五年,50%的LCD顯示器會採用LED背光。」Laurent表示,「當然,這個前提是LED背光的整體方案價格與CCFL相差不多,且設計更為簡單。」目前,LED的成本仍然是阻礙其被市場大範圍接受的最大因素,相信隨著產量增大單位成本下降,其普及度也會逐步提高。

Laurent介紹,目前LED通用照明面對的應用挑戰與電源相同,主要體現在以下六個方面:
1.要求高能效,即使是低功率應用,因為受到總能效要求及熱限制也需要具有高能效;
2.要求功率因數校正(PFC),即使功率相對較低時;
3.空間受限,特別是在替代燈泡的應用中;
4.整體可靠性非常重要;
5.輸入電源範圍更寬,支持277V交流輸入;
6.支持如三端雙向可控硅開關元件(TRIAC)調光。

傳統的白熾燈、鹵素燈的調光設計大都基於TRIAC實現,當節能的LED照明方案出台後,該調光器必須連接電阻負載的要求成為推廣新型節能照明的一個瓶頸。Laurent特別演示了兼容TRIAC且帶PFC的離線式LED驅動器產品NCL30000的應用。利用市場上買到的任意一款調光控制器,NCL30000可輕鬆、迅速實現LED燈泡從弱到強,從強到弱的變化。交流會上,Laurent和安森美半導體亞太區電源管理部市場推廣經理蔣家亮還向大家演示了汽車用LED照明,以及在現有鹵素燈檯燈模具下重新設計的檯燈。新設計的檯燈用Cree MC-E LED模塊代替鹵素燈泡,底部採用安森美半導體NCP1014構建的8W電源代替原有檯燈重達1.2千克的60Hz變壓器,光效達到72.9,遠遠超出了原有的17.8光效。

目前,安森美的LED照明產品已經涵蓋了驅動器、控制和傳感、電源管理和轉換、熱設計、分離器件和FET等領域,高能效是其產品的一大特點。以100-200W的大功率LED街道照明解決方案為例,由於採用NCP1607 PFC控制器(效率達到95%以上)和NCP1397帶半橋驅動的諧振模式控制器(效率達90%),沒有開關損耗,因此整個系統的效率達到85%以上。

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