1、LED驅動電源的功率因子摘要：隨著科技的進步，照明工具與方式不斷改變，用戶對于照明器具所呈 現出來的照度、均勻度、演色性及能源效率等需求標準愈來愈高隨著科技的進步，照明工具與方式不斷改變，用戶對于照明器具所呈現出來 的照度、均勻度、演色性及能源效率等需求標準愈來愈高，現階段而言，最受矚 目的照明后起之秀當非LED照明莫屬。以電燈泡和熒光燈管替代、嵌燈、街燈及 停車燈、工作照明燈(臺燈、櫥柜內照明)、景觀照明、廣告牌文字電路、建筑物 照明等一般照明市場為例，預計到2012年，LED照明市場規模將成長至13.08 億美元，年復合成長率高達17.4%。因此，LED通用照明已成為熱門市場。然而LED在

2、照明市場應用上仍存在某些問題，其中包括LED 一致性、壽命測 試，尤其是電源供應與驅動系統規格等問題還有待解決等。在LED驅動電源方面 的要求包括高效率、高功率因子、高電流控制精度、高可靠性、安全隔離、符合 EMI標準、體積小、成本低等。值得注意的是，最新的能源之星標準提出對于大 于5W的LED照明產品，要求功率因子指標(PFC)必須大于0.7，如此才能進一步 達成節能的目的。電源輸入系統要求各有不同分析LED燈具的成本結構，散熱組件約占三成，電源供應系統占兩成，組裝 部分占5%，LED組件則占最大比例，達45%之多。在LED燈具的各個部分中，電 源模塊肩負節能重任。目前市場上的LED照明電源

3、輸入系統可分為為兩類，一類 前端為AC電源輸入系統加上后端的恒流控制模塊，此類產品包括冷凍柜燈條、 室內燈具、路燈、臺燈、MR16、AR111等。另一類為交流電源直接輸入系統整合 AC/DC轉換器和恒流線路，此類產品包括E27和GU10等燈泡型LED燈、PAR燈、 T5和T8 LED燈管等。根據凱鈺科技資深經理何紹加表示，第一類電源設計除了應選擇前端效率較 佳的恒定電壓電源供應器外，后端恒定電源控制的電源模塊則依其產品特性采用 效率較佳的電源設計。其優點在于前端AC/DC的電源供應器，如開關電源、DC 適配器等恒定電壓電源，可選擇性高且多有安規認證的方案，從而降低設計的門 坎。第二類電源設計則

4、由于整合了 AC/DC的電路和恒定電流電路，主要的難度存 在于功率因子、電源效率和安規等方面的考慮，設計也存在一些難度。針對此， 業者表示，不同功率的交流-直流(AC-DC) LED照明應用所適合的電源拓撲結構 各不相同。如在功率低于80 W的應用中，反激拓撲結構是標準選擇；而在講究 高效能的應用中，諧振半橋雙電感加單電容(HB LLC)則是首選。高電源轉換效率為追求目標據了解，超高效能的LED照明拓撲結構在近年來頗受歡迎，業者主要是寄望 能以在相對較低的功率級別(80%)。ICL8001G其他特點包括：驅動器輸出獨立， 可有效防止過熱問題；數字軟啟動功能，內建啟動單元，隨開即亮；逐周期電流

5、限制；短路保護、過壓保護及過熱偵測。無電解電容LED驅動電源方案再者，在目前市面上，無需電解電容的LED照明驅動電源解決方案也相當 值得一提。例如日本村田制作所在今年七月間于TECHNO FRONTIER 2010上展 示用于LED照明的數字電源電路，其輸入輸出電容器便是以該公司的多層陶瓷 電容(MLCC)取代電解電容，可內置于直管型LED照明器具的管內。與采用鋁電 解電容器時相比，此方案除了可縮小產品尺寸外，還能延長產品壽命，為了獲得 恒定電流，此方案采用了 DSP微控制器，開關頻率約為200kHz。輸出電容器采 用了兩個約5mF的MLCC。輸入電壓支持AC100V以及200V兩種。據了解，

6、 一般情況下，該容量的MLCC無法完全吸收脈動電流，不過通過改進DSP側的 控制，不會感覺到照明器具的閃爍。主電路采用非絕緣升降壓型，沒有設置 PFC(功率因子改善)電路。外形尺寸為180mmX19.4mmX 6.5mm?；旧希砸〈娊怆娙?，主要是因為目前普通LED照明驅動電源 的工作壽命取決于AC轉DC時平滑電路必須采用的電解電容。而LED的工作 壽命高達4萬小時，電解電容的壽命卻只有幾千小時，由于系統的壽命是由電源 組件中使用的電解電容的壽命來決定的，如果不想法拿掉電解電容，那么LED 照明驅動電源的壽命與LED的壽命就無法匹配，LED照明的長工作壽命勢必受 到影響，因此近來業界相當積極于開發無電解電容的LED照明驅動電源解決方 案。直接以交流電驅動可帶來更大應用空間為求解決交流/直流轉換器的壽命比LED壽命短的問題，除上述方案外，交 流LED的開發亦頗受矚目，例如首爾半導體開發的Acriche便無需AC/DC轉換 器，可直接連接交流電源驅動。此外，臺灣工研院所研發的片上交流電LED照 明技術亦是采用交流電直接驅動LED芯片發光，工研院電光所、光電組件與系 統應用組朱慕道組長指出，此技術不需整流變壓器，較傳統LED節省1530% 電力，搭配立體導熱、可插拔封裝技術，