Maxim觀點:在LED成本降下來之前,LED燈不會得到大規(guī)模普及,估計至少需要3-5年時間;在LED照明電源中使用電解電容、薄膜電容或陶瓷電容,各有利弊;MR16 LED燈泡潛力巨大,120/230V AC輸入LED燈泡將會是市場主流。
LED照明仍處于非常初級的階段。市場對LED照明的接受度較低,主要是因為成本較高。多數(shù)成本在于LED上面。在LED成本降下來之前,LED燈不會得到大規(guī)模普及。我們認為,7瓦LED燈的成本必須降到5.00美元左右才能使其得到大規(guī)模采用。我們可以3-5年后看到這種情形。
一個不太明確的問題是,LED燈將來采用工作在較高電流上的較少LED(6-8個工作在350mA的LED),還是在LED串中使用較多的LED,電流是100mA。
LED照明電源中的電解電容器不會過熱,但存在其它問題。只有薄膜電容器既可以用于輸入,也可以用于輸出。陶瓷電容器在調(diào)光方面有噪聲問題。薄膜電容器比陶瓷電容器大,而且比較昂貴。電解電容器比薄膜電容器便宜很多。電解電容器在高溫下不具備長壽命,而長壽命是LED照明應用的主打優(yōu)點之一。在高溫下長期使用,電解液就會干涸,電容大幅下降。這將導致LED燈閃爍或者停止發(fā)光。
單級(非絕緣)將要求LED與LED散熱片之間完全絕緣。絕緣體必須是良好的熱導體,同時必須能耐受很高的絕緣電壓。這對于220V應用是一項挑戰(zhàn)。120V AC應用需要較低的絕緣電壓,因此可能采用單級設計。即使對于使用2-4個LED的120V AC應用,也可能必須使用變壓器來改善效率。單級設計通常是降壓(buck)或降壓-升壓(buck-boost)設計,直接使用經(jīng)過調(diào)整的交流電壓。LED串的一端直接連接一個高直流電壓,存在安全隱憂。單級設計不需要變壓器,而且成本會低于帶有變壓器的設計。對于120V AC應用,開關MOSFET的額定電壓是200V。
對于220V AC應用,多數(shù)設計采用變壓器來提供絕緣。初級到次級的絕緣電壓是3750V AC。所有220V AC應用都使用回掃變壓器,類似于降壓-升壓,但利用回掃變壓器實現(xiàn)了絕緣。這些設計需要在初級使用一個600V的開關MOSFET。
LED燈泡制造商正在開發(fā)120/230V AC輸入LED燈泡和12V AC輸入的LED燈泡(如MR16燈泡和類似產(chǎn)品),每一種LED燈泡都有很好的快速發(fā)展理由。
MR16 LED燈泡與CFL燈泡相比有巨大的優(yōu)勢,因為CFL燈泡不能做得很小。由于這個原因,基于LED的MR16燈泡比任何其它技術(shù)的能量效率更高。與今天的 CFL燈泡(即便它未來效率做得更好)相比,120/230V AC輸入的MR16 LED燈泡的能量效率最好。
MR16 LED燈泡的主要缺點是電子變壓器。今天大多數(shù)安裝的MR16 LED燈泡采用電子變壓器而不是磁性變壓器來從120/230V AC產(chǎn)生12V AC。問題是電子變壓器是為鹵素燈設計的,因此通常大多數(shù)電子變壓器都會帶來LED燈的閃爍問題。這與一些現(xiàn)有基礎設施的不兼容性可能使得它們更難被接受。
另一個限制是散熱:由于它們的小尺寸,MR16 LED燈泡不能散掉很多熱量。由于這一原因,MR16 LED燈泡的功率被限制在5W左右,這使得它們今天很少被用來替代鹵素MR16燈。120/230V AC MR16 LED燈泡大一些,因此它們能散掉更多的熱量。
總而言之,我認為近期120/230V AC輸入LED燈泡將會是市場主流(60-70%市場份額),其余的將是12V AC輸入LED燈泡。長期來說,隨著LED照明在家庭市場變得更普及,120/230V AC輸入LED燈泡的比例可能還將增長(12V AC輸入LED燈泡將更少),新安裝的LED燈泡將避免采用12V AC變壓器,而是直接從120/230V AC電源取電。
我們最近開發(fā)的120/230V AC輸入LED驅(qū)動器正在從市場上拿回非常正面的評價。我們基于MAX16834開發(fā)的解決方案提供杰出的調(diào)光性能,允許LED燈泡采用標準的TRIAC調(diào)光器從0到最大亮度進行調(diào)光,而且沒有閃爍。它們也可用數(shù)字削角調(diào)光器(像Lutron Maestro)進行調(diào)光,這是一個非常稀少的性能。此外,這些解決方案進行適當設計后可以不使用電解電容,這可延長LED燈泡的壽命,因為電解電容經(jīng)常是LED燈泡中最先失效的元件。
對于12V AC輸入應用,我們已經(jīng)開發(fā)了一個獨特的解決方案,它可以解決電子變壓器的兼容性問題。借助其有源PFC拓樸,它允許LED燈泡在與大多數(shù)電子變壓器一起 工作時不閃爍,而且可以用升降壓或升壓拓樸提供大于7W的輸出。此外,它不需要電解電容,因此它的壽命也有很大的改善。
我們不久將推出MAX16840,適合MR16應用。我們還將在2011年1月推出一款低成本高性能IC,用于離線照明應用。還有其它一些IC我們正在研發(fā)之中。