物理设计决定着驱动器是隔离式还是非隔离式。安全规则通常要求使用两个独立的隔离层。设计师可以选择两种物理隔离层,即塑料散光罩和玻璃护罩,并使用非隔离式电源。如果物理隔离成本太高、存在机械困难或者吸收太多光,就必须在电源中解决电气隔离问题。
DougBailey指出,隔离式电源通常要比同等功率水平的非隔离式电源大一些。照明 灯设计师必须在他们所设计的每款产品中进行大量的成本及设计优化工作。
邢先锋也表示,越简单的方案越有优势,所以单级框架一直是设计师们孜孜追求的方向。
“现在有很多实现‘离线性’LED 电源的方法,而最好的方法取决于最终的应用。”AllanLin说,“我们预见单级(无隔离及带隔离)将主导取代型灯泡(E27,GU10,T8型灯),对于这些产品来说,成本和解决方案的大小至关重要。”
由于适用于不同的应用,是采用隔离的绝缘变压器还是采用隔离的防护灯罩外壳,设计者在不同的角度考虑永远会有不同的见解。通常,他们会从多方面去分析,例如成本与制造工艺、效率和体积、绝缘可靠性和安全规范的要求,等等。
Supertex公司认为这两种架构将来都会得到普及。PeterB.Green也表示,在未来这两种类型的设计都将会继续使用,因为每个设计分别满足了不同的市场需求。
带变压器的驱动成本较高,但也相应让LED灯具变得更加实用,能够满足终端用户偶然接触LED的需要。当白炽灯玻璃外壳很容易被损坏时,一个E27型号的普通灯泡可被替换成为LED灯 。此外,在工业区或者是办公设备应用中的灯具 并不需要接触到终端用户,如路灯和商场照明,这时的LED灯也确实需要隔离变压器。
朱保赉表示,作为一个让最终用户能安全使用的产品,一定会考虑绝缘与隔离的可靠性。作为完整的产品,产品表面使用者能接触到的部分一定要经过隔离,不能让人触电。而从产品整个系统而言,隔离是不可避免的,区别只是设置隔离的位置不同。有些设计者采用隔离的变压器设计,因此他们可以简化散热和灯罩的设计。如果用非隔离的驱动设计,在灯壳等结构上就必须考虑可靠的绝缘要求。因此作为电源驱动,隔离与非隔离的方案一直都同时存在。
iWatt已经推出的iW3610iW3612系列IC,就已经将传统的两级控制(PFC+PWM)整合在一个SO8的封装内,既能提供恒流控制,也能兼容切相式调光器,还能改善功率因素。朱保赉说,这种设计符合LED市场的主流要求。
本土制造商面临成本压力
如今,有大量的小型公司纷纷进军LED 照明 业务,市场价格因竞争而不断下滑。如何在激烈的竞争下,保证设计的可靠性和品质,而不仅仅提供最低成本解决方案,成为众多本土OEM需要面临的挑战。
“在LED等产业链中的每个人都要面临的挑战是每月减少灯的整体成本。”DiodesLED照明业务部门总经理AllanLin表示,低成本BOM解决方案也拥有严格的LED电源功率因子和效率规格。
中国LED驱动电源制造商们可能面对的主要挑战是找到低成本的AC/DC驱动器,从而满足在低成本电源系统中实现更严格的功率因子和效率表现。
未来,在空间受限且存在散热困难的系统(比如LED灯具)中使用高质量、高可靠性的电源,将不再免费。然而,在最终用户使用过许多某款寿命在10,000小时左右的灯泡之前,要想证明其质量高是相当困难的事情。
PowerIntegrations市场营销副总裁DougBailey表示,如果借助在生产适用于严苛环境(比如家用电器和电表)的高质量电源产品方面享有盛誉的驱动控制器公司,事情就会简单很多。
LED是一个全新的照明体系,LED驱动需要和LED及其模组协调系统工作。“LED驱动不是一个简单的电源问题。它不仅要满足LEDPN结负载要求,也要系统考虑LED模组光、电结构设计”,邢先锋指出,“目前LED驱动制造商几乎全是传统电源厂商,缺乏系统方案、全方位考量。”
来自IR的PeterB.Green则指出了产品质量标准的问题。为了在美国和欧洲市场销售LED驱动器,中国原始设备制造商们必须制造出设计精良的高可靠性产品,并且完全满足UL和“能源之星计划”的要求。产品的使用寿命是至关重要的,因此,采用高质量的元器件和生产质量控制是至关重要的。同时,在保证高性能和可靠性的前提下,必须尽可能地降低成本。
编辑:Leo
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