據(jù)預(yù)測，2015年全球高亮度LED市場產(chǎn)值達(dá)145.2億美元，但年成長僅2%。預(yù)計未來五年內(nèi)，LED產(chǎn)業(yè)的年復(fù)合成長率難以再現(xiàn)過去10%以上的成長幅度，產(chǎn)業(yè)成長將趨緩。隨著交流直接驅(qū)動器的使用率不斷攀升，面對的一個問題就是 LED 燈較高的閃爍指數(shù)，雖然在室外照明應(yīng)用中不那么重要，但是在辦公、零售和其他商業(yè)照明環(huán)境中，其閃爍指數(shù)低于一定的水平就非常重要。
可以發(fā)現(xiàn)，燈會閃爍是因為每當(dāng)交流輸入電壓通過其過零點時，LED會失去激勵能量，而Fairchild 使用了閃爍指數(shù)低于 0.1，且是一種不降低 PF 和 THD 性能的解決方案。為此記者針對交流直驅(qū)LED解決方案采訪了Fairchild新業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)洪涌桉博士。
圖1：Fairchild新業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)洪涌桉博士
Fairchild新業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)洪涌桉博士表示，通過在每一串 LED 上添加能量存儲網(wǎng)絡(luò)，并與多家中國頂級照明制造商合作，將交流直接驅(qū)動解決方案設(shè)計到功率在 12 W 到 120 W 之間的各種商業(yè)和工業(yè)照明應(yīng)用中。
目前LED驅(qū)動器分為兩個主要類型：開關(guān)電源和交流直接驅(qū)動方案。Fairchild新業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)洪涌桉表示，開關(guān)電源在設(shè)計上更復(fù)雜，解決方案的總成本較高，BOM 數(shù)量也較多，包括磁性元件和電解電容，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性降低，系統(tǒng)壽命減少，而交流直接驅(qū)動方法在設(shè)計上較簡單，解決方案的成本較低，BOM 數(shù)量也較少，不需要磁性元件和電解電容。
當(dāng)然，這兩種方法將會共存。洪涌桉補充道，開關(guān)電源解決方案適用于終端用戶有可能接觸 LED 風(fēng)險的應(yīng)用，其磁性元件會提供隔離功能，以防觸電。在大部分商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中，例如筒燈、槽箱式照明設(shè)備、天井燈和路燈，并不能直接接觸 LED，因此交流直接驅(qū)動解決方案非常有吸引力，因為其設(shè)計簡單，性價比高，BOM 數(shù)量也較少。在這些應(yīng)用中，交流直接驅(qū)動解決方案成為最好的選擇。
LED亮度及閃爍是兩大技術(shù)難點
在交流直接驅(qū)動解決方案中，LED 燈串隨著交流電壓上升按順序點亮，有足夠的電壓對下一串 LED 進(jìn)行正向偏置，這意味著一些 LED 在交流電壓周期中導(dǎo)通的時間更短。
洪涌桉指出，為了抵消此影響，并保持目標(biāo)燈具的亮度，交流直接驅(qū)動器比開關(guān)電源驅(qū)動需要更多的 LED 燈。由于 LED 能在電解電容器的幫助下實現(xiàn)持續(xù)激勵，開關(guān)電源驅(qū)動器具有 100% LED 使用率，LED 數(shù)量的增加會抵消從開關(guān)電源到交流直接驅(qū)動器遷移所節(jié)省的成本，因為其在整個照明系統(tǒng)成本中仍然占有很大的一部分。
然而，最近發(fā)現(xiàn) LED 成本大幅降低。隨著生產(chǎn)方式更加成熟，需求和容量也不斷增加，LED 使用率也變得越來越不算問題。實際上，洪涌桉談到，F(xiàn)airchild 的交流直接解決方案相比于開關(guān)電源解決方案，可在20W功率時節(jié)省 10% 的 BOM 總成本，100W 時節(jié)省 30%。
另外，就是閃爍。洪涌桉指出，現(xiàn)在Fairchild 的解決方案中已經(jīng)得到了解決。當(dāng)前有很多供應(yīng)商已經(jīng)能提供交流直接驅(qū)動 LED解決方案。但是，現(xiàn)存的解決方案都還存在一些問題，如不能擴(kuò)展到更高的功率、較差的閃爍性能、高 BOM 成本以及智能照明不兼容等問題，這些都是該技術(shù)使用率低的重要原因。
LED交流直接驅(qū)動方案優(yōu)勢凸顯
在方案的優(yōu)勢性能上。洪涌桉表示，F(xiàn)airchild 交流直接驅(qū)動 LED 解決方案，通過提供商業(yè)和工業(yè)照明制造商所需的智能LED照明產(chǎn)品，加快產(chǎn)品上市速度，并提供差異化特性。如通過并聯(lián)產(chǎn)品，以支持高達(dá) 120 W 功率的應(yīng)用，減少制造商需要儲備的不同 IC 的數(shù)量。
在解決閃爍問題的同時，還保持較高的PF和較低THD性能，這可以通過 Fairchild專有的系統(tǒng)級解決方案來實現(xiàn)。洪涌桉談到，該系統(tǒng)級解決方案提供使LED保持激勵所需的電流，同時保持輸入電流的正弦波形，對PF和THD 性能沒有干擾，提供智能照明產(chǎn)品所需的重要調(diào)光能力，包括切相調(diào)光、模擬調(diào)光和 PWM 調(diào)光。比如FL779xx 系列 LED 驅(qū)動器，取消電解電容器可消除了LED 照明解決方案中最常見的故障點，提高了可靠性并延長了系統(tǒng)壽命，以匹配 LED 本身的壽命。
總的來說，目前交流直接驅(qū)動 LED 在一些重要的指標(biāo)，如驅(qū)動器大小、成本和設(shè)計簡便性上，與開關(guān)電源方法相比更加吸引照明制造商。洪涌桉強(qiáng)調(diào)，交流直接驅(qū)動LED 除了為智能 LED 照明增加更多特性和功能之外，驅(qū)動器拓?fù)浜拖到y(tǒng)結(jié)構(gòu)通過創(chuàng)新進(jìn)行了簡化，降低了BOM與終端用戶的購置成本，加快了市場的使用率，逐漸受到用戶的認(rèn)可。
