1、 导言:本文介绍了一款针对高功率 LED 灯泡替换应用的 LED 驱动器参考设计。该驱动器可为 100 W A19 白炽灯泡的 LED 替换灯提供所需的功率,它是一款非隔离式、高效率(93%)、高功率因数(PF) LED 驱动器,该驱动器可恰好放入 A19 灯泡内,不仅符合 EN61000-3-2 C (D)标准,还可轻松达到 THD 限值要求。功率因数(PF)值超过 0.95,因此既适用于商业应用,也适用于消费类应用。据测算,中国 照明用电约占全社会用电量的 12%左右。如果把在用的白炽灯全部替换为节能灯或 LED 照明灯,年可节电 480 亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放 4800 万吨。
2、可见 LED 照明市场潜力的巨大。国家发改委发布中国逐步淘汰白炽灯路线图也间接地推动 LED 照明市场的发展。图 1:100W 白炽灯淘汰路线100 W A19 白炽灯泡替换应用的 LED 驱动器的市场潜力Power Integrations 产品营销经理 Andrew Smith 道:“所有的国家都是先从大功率的 100W 白炽灯开始淘汰,接下来才是 75W 等小功率的白炽灯。欧盟在 2010 年就淘汰了100W 白炽灯,美国、中国等则是在 2012 年开始淘汰。所以市场上对于能替换 100W 白炽灯的 大功率 LED 是有非常强劲的市场需求的。”现在 100 W 白炽灯替换 LED 一般都
3、需要采用 PAR38,采用 A19 规格的 LED 尚未出现。现在 PI 已经推出业界首个针对 100 W A19 白炽灯泡替换应用的 LED 驱动器设计 DER-322,该驱动器可为 100 W A19 白炽灯泡的 LED 替换灯提供所需的功率,这是业界首个此类设计。PI 大功率 LED 驱动设计的推出,对于替换 100W 白炽灯大功率 LED 快速进入市场有很大的推动的作用。DER-322 驱动器可恰好放入 A19 灯泡内,不仅符合 EN61000-3-2 C (D)标准,还可轻松达到 THD 限值要求。它的功率因数(PF)值超过 0.95,因此既适用于商业应用,也适用于消费类应用。由于将
4、 PFC 和 CC 转换集成 于同一开关级中,该设计的元件数非常少,这有助于实现驱动器的小型化、降低其成本和增强可靠性。此外,它采用了陶瓷电容元件,省去了短寿命的大容量输入电解电容,对于产品寿命的提高大有帮助。图 2: Power Integrations DER 系列 LED 驱动器研发路线ER-322 适用性也比较突出。它不仅适用于 A19 白炽灯泡的 LED 替换灯驱动器,也可配置为T8 灯管的 LED 替换灯驱动器,因此,无论对于高端 LED 照明设计师,还是致力于优化零售类低成本的设计师来说,它都具有很强的吸引力。该参考设计稍加修改即可支持可控硅调光。当然,客观的说,目前大功率 LE
5、D 还有很多技术问题需要解决,除了 PI 优先解决的LED 驱动部分之外,其他比如散热、大功率 LED 颗粒等还需要其他相关厂商共同努力才能有最终产品出现。Andrew Smith 指出:“只要有了明显的市场需求,那么相应的厂商就会加大特定技术的投入。我认为 2012 年年底能替换 100W 白炽灯的大功率 LED 终端产品就有望出现。”在有了相应产品之后,在各国政府政策的推动下,相信大功率 LED 会有很好的发展潜力。100W 高可靠性 LED 球泡灯驱动电源设计方案本设计利用 DER-305 PCB 板制作,最大限度地利用了 LNK460VG 器件散热器的面积。表 1 :电源规格明细表(下表是可接受的最低性能设计要求。实际的输出结果为右侧列出部分。)图 5:针对 100W 高功率 A19 白炽灯泡替换应用的 LED 驱动主要电路图