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小功率LED驅動器向非隔離方向發展成趨勢

2013-08-06

從全球范圍來看,LED照明產品的普及才剛剛開始。中國的LED市場在經過開始幾年的喧囂和近兩年來的洗牌期后,也變得相對穩定了。臺灣的LEDinside公司就預計到2015年,中國的LED照明需求將達100億美元的規模。另外,不管是各國的政策還是LED技術都在促進著LED照明產品的普及。比如,從2013年第一季度開始,歐盟全面禁止白熾燈銷售;中國也出臺了從2012年和2014年的10月1日起,將分別禁止銷售和進口100W和60W及以上普通照明白熾燈的政策。再加上根據IMS Research在2012年4月發布的報告,全球LED燈泡平均售價有望從2013年的11美元降低到2015年的7美元。 

圖1:LED燈泡平均售價趨勢

“LED燈泡成本的40%為驅動器,要保持LED燈泡成本的穩定下降,就需要有高成本效益的驅動器產品的支持。而由于技術和工藝的進步,驅動器成本在2013年至2015年之間,有望降低36%。” PI公司高級產品營銷經理Andrew Smith表示,“業界普遍把中小功率電源分界線定義在18W,中功率電源的部分大致應用于筒燈、射燈、投光燈等,而小功率電源主要應用于球泡燈和燈管。”他同時介紹說,由于LED產品有不同的安裝方式,其燈座也有不同分類,比如GU10、A19、PAR30、PAR38等等,球泡燈主要采用GU10和A19燈座。

而對球泡燈電源的設計來說,成本、空間和效率是最值得關注的三個因素。早期LED球泡燈的解決方案一般都是采用隔離的單級或兩級解決方案,但為了提高效率、降低成本、提高輸出功率,以及滿足有限的空間要求,現在LED球泡燈的設計開始轉向非隔離驅動器模式。 

圖2:PI公司高級產品營銷經理Andrew Smith講解LED球泡燈驅動設計趨勢

為了應對這一趨勢,PI最近推出了一款最高功率可達10W的LED驅動器IC------ LYTSwitch-0,該芯片具有高能效,可降低熱量和提高產品壽命,其提供的功率因素校正可滿足全球范圍內的家用照明要求。它主要應用于GU10和蠟燭燈等低成本LED燈泡。據Andrew Smith介紹,LYTSwitch-0適用于緊湊型、高成本效益LED燈泡和燈管的非隔離式驅動器。由于集成度高,它可實現低元件數的電路設計,另外,它還支持多個拓撲結構,比如HS/LS(低側/高側)降壓式、降壓-升壓式、反激式、升壓式,可滿足不同的應用要求。同時,它還具有Power Integrations器件所應具有的多項安全功能,比如開環保護、短路保護和過熱保護。

從給出的一個使用LYTSwitch-0 IC和13個元件設計而成的GU10 LED驅動器案例中可以看到LYTSwitch-0高集成度、簡單和靈活的特點。Andrew Smith表示,“由于該器件具有小尺寸和高效率的特點,無需對LED驅動器使用散熱或灌封處理,從而可以降低制造成本;其次,在不同輸入電壓和溫度下均提供嚴格的恒流控制,這樣可以降低過度設計成本;另外,該器件集成了700V的MOSFET,無需MOV即可達到500V抗浪涌要求。” 

圖3: 使用LYTSwitch-0 IC和13個元件設計而成的GU10 LED驅動器案例

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