優化LED照明，如何抉擇驅動方案？

　　據預測，2015年全球高亮度LED市場產值達145.2億美元，但年成長僅2%。預計未來五年內，LED產業的年復合成長率難以再現過去10%以上的成長幅度，產業成長將趨緩。隨著交流直接驅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，雖然在室外照明應用中不那么重要，但是在辦公、零售和其他商業照明環境中，其閃爍指數低于一定的水平就非常重要。

　　可以發現，燈會閃爍是因為每當交流輸入電壓通過其過零點時，LED會失去激勵能量，而Fairchild 使用了閃爍指數低于 0.1，且是一種不降低 PF 和 THD 性能的解決方案。為此電子發燒友針對交流直驅LED解決方案采訪了Fairchild新業務開發總監洪涌桉博士。

圖1：Fairchild新業務開發總監洪涌桉博士

　　Fairchild新業務開發總監洪涌桉博士表示，通過在每一串 LED 上添加能量存儲網絡，并與多家中國頂級照明制造商合作，將交流直接驅動解決方案設計到功率在 12 W 到 120 W 之間的各種商業和工業照明應用中。

　　目前LED驅動器分為兩個主要類型：開關電源和交流直接驅動方案。Fairchild新業務開發總監洪涌桉表示，開關電源在設計上更復雜，解決方案的總成本較高，BOM 數量也較多，包括磁性元件和電解電容，可能會導致系統可靠性降低，系統壽命減少，而交流直接驅動方法在設計上較簡單，解決方案的成本較低，BOM 數量也較少，不需要磁性元件和電解電容。

　　當然，這兩種方法將會共存。洪涌桉補充道，開關電源解決方案適用于終端用戶有可能接觸 LED 風險的應用，其磁性元件會提供隔離功能，以防觸電。在大部分商業和工業應用中，例如筒燈、槽箱式照明設備、天井燈和路燈，并不能直接接觸 LED，因此交流直接驅動解決方案非常有吸引力，因為其設計簡單，性價比高，BOM 數量也較少。在這些應用中，交流直接驅動解決方案成為最好的選擇。

　　LED亮度及閃爍是兩大技術難點

　　在交流直接驅動解決方案中，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 進行正向偏置，這意味著一些 LED 在交流電壓周期中導通的時間更短。

　　洪涌桉指出，為了抵消此影響，并保持目標燈具的亮度，交流直接驅動器比開關電源驅動需要更多的 LED 燈。由于 LED 能在電解電容器的幫助下實現持續激勵，開關電源驅動器具有 100% LED 使用率，LED 數量的增加會抵消從開關電源到交流直接驅動器遷移所節省的成本，因為其在整個照明系統成本中仍然占有很大的一部分。

　　然而，最近發現 LED 成本大幅降低。隨著生產方式更加成熟，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，Fairchild 的交流直接解決方案相比于開關電源解決方案，可在20W功率時節省 10% 的 BOM 總成本，100W 時節省 30%。

　　另外，就是閃爍。洪涌桉指出，現在Fairchild 的解決方案中已經得到了解決。當前有很多供應商已經能提供交流直接驅動 LED解決方案。但是，現存的解決方案都還存在一些問題，如不能擴展到更高的功率、較差的閃爍性能、高 BOM 成本以及智能照明不兼容等問題，這些都是該技術使用率低的重要原因。

　　LED交流直接驅動方案優勢凸顯

　　在方案的優勢性能上。洪涌桉表示，Fairchild 交流直接驅動 LED 解決方案，通過提供商業和工業照明制造商所需的智能LED照明產品，加快產品上市速度，并提供差異化特性。如通過并聯產品，以支持高達 120 W 功率的應用，減少制造商需要儲備的不同 IC 的數量。

　　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專有的系統級解決方案來實現。洪涌桉談到，該系統級解決方案提供使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，提供智能照明產品所需的重要調光能力，包括切相調光、模擬調光和 PWM 調光。比如FL779xx 系列 LED 驅動器，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壽命，以匹配 LED 本身的壽命。

　　總的來說，目前交流直接驅動 LED 在一些重要的指標，如驅動器大小、成本和設計簡便性上，與開關電源方法相比更加吸引照明制造商。洪涌桉強調，交流直接驅動LED 除了為智能 LED 照明增加更多特性和功能之外，驅動器拓撲和系統結構通過創新進行了簡化，降低了BOM與終端用戶的購置成本，加快了市場的使用率，逐漸受到用戶的認可。