通用照明市場的不同光源對比

　　從具體應用來看，通用照明市場涵蓋的領域非常廣泛，包括建筑物照明、標志、景觀照明、零售、信號燈、街道照明和住宅照明等。在通用照明市場，目前常用的光源包括白熾燈、緊湊型熒光燈(CFL)、線性熒光燈、高強度氣體放電燈(HID)以及新興的高亮度發光二極管(HB LED)等。

　　如果我們基于能效基準對不同光源進行比較，那么用于衡量照明的一個重要指標便是總輸出流明與輸入功率比，以每瓦流明數(lm/W)來衡量，稱作能效(efficacy)。在不同的照明解決方案中，白熾燈的能效相對較低。對于標準的60W白熾燈而言，其能效范圍介于10至13 lm/W之間(總輸出為600至800 lm)。相對而言，CFL的能效要高得多，典型能效達55至60 lm/W。不過，CFL屬于全方向照射，安裝在燈具中時，光會被直射、反向或遮蔽，從而帶來光損耗，使得55lm/W的CFL燈具的凈能效僅在28至50 lm/W之間。其它的光源，如HID也擁有著比白熾燈更高的能效，1款100W金屬鹵素HID燈大約可以產生8,000流明的輸出，即能效在80lm/W；不過，象CFL一樣，HID的光輸出是全方向，在燈光投射路徑上會有大量的損耗。

　　相比較而言，LED是一種新興的光源技術。最常見的白光LED是鍍磷(激發時會發黃光)的藍色LED。LED擁有著越來越高的能效，業界近期宣稱的最強的白光LED研發能力達到了132至136 lm/W，色溫達(4,500-6,000K)。實際上，近年來，業界在將LED用于通用照明市場的興趣不斷增加。對于通用照明而言，LED擁有眾多具有吸引力的特性。

　　LED通用照明要求及LED驅動挑戰

　　對于LED在通用照明中的應用，需要從系統的角度來分析其要求。總的來看，LED固態照明系統涉及以下要求：

　　·LED光源：光源緊湊高效，提供寬廣范圍的色彩和輸出功率

　　·電源轉換：將交流墻式插座、電池、太陽能電池的電源高效地轉換至安全的低壓直流電源

　　·控制和驅動：采用電子電路對LED進行穩壓和控制

　　·熱管理：為了實現更長的工作壽命，結點溫度控制非常重要，需要分析散熱

　　·光學器件：將光聚焦至需要它的地方要求使用透鏡或導光材料

　　在開發高能效的LED通用照明解決方案時，這幾方面的要求都非常重要。其中，LED控制和驅動是本文討論的重點。對于LED驅動而言，它面臨的主要挑戰就在于LED的非線性。這主要體現在LED的正向電壓會隨著電流和溫度而變化，不同LED器件的正向電壓會有差異，LED“色點”會隨著電流和溫度而漂移，而且LED必須在規范要求的范圍內工作從而實現可靠工作。而LED驅動器的主要作用，就是在工作條件范圍內限制電流，而無論輸入條件和正向電壓如何變化。

　　對于LED驅動電路而言，除了進行恒流穩流，還面臨著其它一些關鍵要求。例如，如果需要LED調光，則需要提供脈寬調制(PWM)技術，而用于LED調光的典型PWM頻率是1至3 kHz。此外，LED驅動電路的功率處理能力必須充足，且功能強固，可以承受多種故障條件，并且要易于實現。值得一提的是，由于LED在最適宜電流時始終處于“導通”狀態，所以其色彩不會漂移。