驅(qū)動IC規(guī)格為決定LED燈泡光輸出表現(xiàn)的重要關(guān)鍵。LED燈泡若受到過高電壓或電流時，將嚴重影響其發(fā)光表現(xiàn)，甚至導致?lián)p壞，因此，在LED驅(qū)動IC中，應設有精密的升降壓以及電流密度控制功能，以維持LED燈泡穩(wěn)定發(fā)光表現(xiàn)。

第一則新聞來自于科銳(CREE)，這是一家知名的LED照明和半導體產(chǎn)品制造商。他們推出了一個顛覆傳統(tǒng)的LED燈泡系列，并且相信這系列的零售價位將提高其客戶的產(chǎn)品接受度。該公司聲稱新型Cree燈泡系列的設計壽命達25,000小時，零售價格為12.97美元，可用于取代60瓦(W)暖光照明白熾燈泡，其耗電相較于傳統(tǒng)白熾燈節(jié)省84%。此外，對于消費者來說更重要的是，Cree還聲稱如果把家中五個最頻繁使用的白熾燈泡更換為Cree的LED燈泡，消費者每年能節(jié)省的電費高達61美元(折合新臺幣約1,780元)。

不僅如此，Cree還進一步拓展行銷通路，讓家得寶(The Home Depot)連鎖店成為此類LED燈泡的獨家供貨管道，此舉可以確保一般大眾能夠在離家很近的地方購買這些LED燈泡，并能夠得到充足的供應來源。

第二則新聞則是著名的舊金山海灣大橋(San Francisco Bay Bridge)的懸掛區(qū)塊，在過去18個月里，照明設計公司從橋塔和懸索的頂端到橋面共懸掛兩萬五千顆LED燈。該專案由一家名為BayLights的公司負責推動，該公司創(chuàng)立不斷變化和更替的演算法使LED照明充滿活力，該公司對每盞燈進行個別控制，讓其產(chǎn)生的照明圖案在2年的專案期內(nèi)將是獨一無二。照明系統(tǒng)由飛利浦(Philips)子公司色彩動力(Color Kinetics)開發(fā)，其設計耗電較傳統(tǒng)(非LED型)解決方案減少85%。該專案由Philips Color Kinetics提供的專用LED是具有4,200K相關(guān)色溫的eWFlexSLX產(chǎn)品。

上述這兩個事件展現(xiàn)LED照明輸出(以每瓦流明(lm/W)來衡量)領域技術(shù)的進步，以及因LED燈泡安裝壽命長，所帶來的年度電能節(jié)省效果而帶來的商業(yè)性。

LED燈泡具多重優(yōu)勢逐步取代CFL/白熾燈泡

毫無疑問的，過去10幾年來，LED技術(shù)獲得了長足進展，其亮度更高、效率也愈來愈好、使用時間更長，同時成本亦不斷降低，這些都源自散熱、封裝和工藝的進步。與白熾燈泡不同的是，LED沒有燈絲，不會燒壞，并且是發(fā)出較冷的光。

大功率、高亮度(HB)LED輸出光已經(jīng)超越關(guān)鍵里程碑100lm/W，有的制造商宣布在實驗室中已可制造大于230lm/W的輸出光。另一個優(yōu)點是LED的使用壽命長，白色LED燈泡使用壽命至少是5萬小時，然而，白熾燈的壽命大約是1,000?2,000小時。

LED照明市場快速成長的主要原因是LED照明耗電相對于傳統(tǒng)照明大幅度降低。與白熾燈照明相比，LED照明不到20%的用電量就能夠提供同樣的亮度(以流明表示)。正如表1所示，LED照明有很多優(yōu)點，但是也有一些缺點。LED照明的優(yōu)點包括使用壽命比白熾燈遠高出幾個層級，大幅度降低換燈泡的成本。LED燈泡使用舊有的交流矽控整流器(Triode for Alternating Current,TRIAC)調(diào)光器便能夠調(diào)光，這也是LED燈泡一個很大的優(yōu)勢，特別是在取代型燈泡應用中。

不僅如此，LED燈能夠即時點亮，不像節(jié)能螢光燈(CFL)需要預熱時間，而LED燈對功率周期不敏感，這也與節(jié)能螢光燈不同。最重要的是，LED照明裝置不含任何有害材料，所以不須要處理或棄置這些有害物質(zhì)，而節(jié)能螢光燈則采用有害的水銀氣體才能工作。最后，LED燈泡可以實現(xiàn)非常小的外形封裝，而其他燈泡卻做不到。

以上種種因素造就LED燈泡可用在多種商業(yè)應用的優(yōu)勢，例如工廠的頂棚照明、大橋和大樓的室外建筑照明，以及體育場和其他大型活動場地等照明應用。

選擇適用驅(qū)動ICLED受損害風險降低

LED是一個電氣等效(ELectrical Equivalent)的二極體，嚴格說來，它便是由電流驅(qū)動的元件。若以合適的電流驅(qū)動LED，即可獲得一定的發(fā)光效率(lm/W)。若供電電流過小，LED燈泡就無法提供全光輸出。對于單個LED燈泡而言，這看起來不是大問題，但是如果同時有很多LED燈泡串聯(lián)起來，在沒有均勻的電流支援下，輸出光將會有明顯的變化。

當然，LED燈泡還須要克服固有的正向電壓降，這與LED類型以及終端裝置的配置有關(guān)。對于白光LED，其正向電壓降大約是3.5伏特(V)，但是在高溫時會大一些。結(jié)果顯示，LED正向電壓降與輸入電源有關(guān)。在不同的LED鏈配置下，例如，串聯(lián)(LED正向電壓降累積)、并聯(lián)(LED電流累積)，或者串聯(lián)起來的多個并聯(lián)鏈(LED正向電壓和電流累積)，LED正向電壓需要多種轉(zhuǎn)換架構(gòu)，不過，這將會使整體電路更加復雜。

以上簡單敘述LED燈泡正常工作時需要什么條件，那么，如果出現(xiàn)對其工作或者驅(qū)動積體電路(IC)電流工作有不利影響的因素，結(jié)果會如何呢?

答案是，會對LED燈輸出亮度產(chǎn)生不利影響，甚至導致嚴重的后果。這些事件包括過壓(在開路LED事件時會出現(xiàn))以及過電流事件(在短路或者重新插拔LED鏈時會出現(xiàn))。當然，較差的散熱環(huán)境也會對LED燈使用壽命產(chǎn)生不利影響，因此，良好的散熱設計也非常關(guān)鍵。

這就顯示了哪些因素會損害LED，甚至導致LED及其驅(qū)動電路失效。在這些知識基礎上，照明系統(tǒng)設計人員應審慎考量LED燈泡設計技術(shù)，特別是LED驅(qū)動電路的元件選擇標準等，從而保護LED不受損害。以下詳述各大關(guān)鍵因素。

為LED提供穩(wěn)定電流

LED驅(qū)動IC非常關(guān)鍵，因為該元件要面對各種各樣的輸入電源，隨著應用領域的不同，LED驅(qū)動IC設計也各不相同，以把輸入電源轉(zhuǎn)化成所需要的電壓和電流，實現(xiàn)最佳的LED性能。過壓或過流都會對LED使用壽命或光輸出造成不利影響，因此，電壓和電流越穩(wěn)定，系統(tǒng)就越可靠。所以，±5%范圍內(nèi)的穩(wěn)壓和穩(wěn)流有利于延長LED使用壽命，減少使用故障。

LED驅(qū)動電路須應對異常瞬變電壓

為保護LED不受過壓的影響，首先須要求LED驅(qū)動IC能夠處理比正常工作時更大的瞬變電壓。汽車應用環(huán)境是一個很好的實例，其負載突降時會達到42伏特，甚至更高。

保護LED不受過熱影響

LED照明裝置一般較小，沒有空間設置散熱片，甚至沒有風扇進行空氣對流散熱，因此，須要通過傳導來處理大部分散熱需求。業(yè)界在設計構(gòu)思階段就須要考慮良好的散熱功能，在此，使用轉(zhuǎn)換效率非常高的LED驅(qū)動IC也會有很大的幫助。驅(qū)動IC轉(zhuǎn)換效率愈高，轉(zhuǎn)換的能量損失就愈小，產(chǎn)生的熱量也就愈少，因此，效率90%以上的LED驅(qū)動IC將有助于實現(xiàn)良好的散熱設計。

有助于散熱的另一個方法，是在LED中采用晶片內(nèi)溫度感測器，如果由系統(tǒng)控制器來監(jiān)視此溫度訊號，那么，控制器便可對系統(tǒng)總電流進行節(jié)流，從而減少熱量的產(chǎn)生。當然，這樣的代價是降低光輸出，但這會比整個系統(tǒng)失效好得多。故障狀態(tài)消失后，便可恢復正常工作。

最后，LED所采用的這些散熱方法也可以擴展應用到LED驅(qū)動IC，在整個系統(tǒng)層級采用這些方法也是個不錯的主意。

以下以業(yè)界高功率LED驅(qū)動IC(圖1)為例，其具有相當精密的降壓升壓LED控制器，無論輸入電壓高于、低于還是等于輸出電壓，驅(qū)動IC都能實現(xiàn)固定輸出電壓。另外，與復雜低效的單端初級電感轉(zhuǎn)換器(Single-endedPrimaryInductorConverter,SEPIC)不同的是，此四路開關(guān)同步單電感架構(gòu)不僅簡化了轉(zhuǎn)換器設計，而且還提高工作效率，從而降低熱耗。

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