解析如何为白光LED驱动选择最好的拓扑[1]

　　白炽灯时代即将和我们告别了。整个20世纪，爱迪生发明的白炽灯经受住了时间的考验，成为标准的通用照明工具。但新的照明技术-尤其是发光二极管(LED)-必将最终代替白炽灯和荧光灯。

　　当整个世界都在因为日益上升的能源成本而节省能源预算时，白炽灯照明技术显然站在了错误的一边。一个白炽灯消耗的能源中有97%被浪费。荧光灯虽然稍好一些，但仍然浪费了85%的能量。而且，这两种灯的平均使用寿命都只有大约5000个小时。另外，荧光灯还使用了有毒的汞，发出的光更是颜色粗糙。这两种技术都无法和白光LED相比-它不仅使用寿命是前者的10倍，也不使用有毒物质，而且几乎能发出任何颜色的光。更重要的是，它的光转换效率绝不亚于荧光灯。

　　表格1：各种照明技术对比

　　因此，在通用照明应用领域，向LED技术的过渡将大大降低能源消耗。美国能源部最近一项研究预测指出，到2025年，广泛推广的白光LED将为全球节省10%的电能，节约资金达到1000亿美元。美国圣地亚国家实验室表示，这样的能源节省意味着全球的发电厂每年排放的二氧化碳要减少3.5亿吨。政府领导人都开始注意到了这一点。比如，最近澳大利亚就宣布了一项法令终止使用低效率白炽灯，作为其减少温室气体排放并降低家庭能源支出计划的一部分。

　　尽管白光LED是当今的大规模照明的一个理想方案，但若要把驱动LED的电子设备普及到每一个灯泡中，设计者还面临着不小的挑战。首先，空间的限制要求LED驱动器必须小巧且高效。同时还要考虑散热因素，它对于照明设备的可靠性有重要影响，给设计密度带来了限制。最后，设计者还必须认真考虑其产品的EMI影响。

　　由于用户无法获得驱动设备，设计者可以在低功率(≤3 W)照明领域采用基于非隔离式商业成品型(COTS)感应器的降压和降压/升压开关模式电源(SMPS)转换器。这两种电路都不需要变压器，并且具有很多其它优点。本文就将对这两种拓扑进行对比，并讨论每个拓扑的折衷。