LED照明設計基礎知識

四、能效問題
LED照明應用的能效需要結合功率輸出來考慮。美國“能源之星”固態照明規范規定了照明器具級的能效，但并不涉及單獨LED驅動器的能效要求。如前所述，采用AC-DC電源的LED應用可以采用兩段式分布拓撲結構，故可能采用外部AC-DC適配器供電。而“能源之星”的確包含有關單輸出外部電源的規范，其2.0版外部電源規范于2008年11月開始生效，要求標準工作模式下最低能效達87%，而低壓工作模式下最低能效達86%；在此規范中，功率大于100 W時才要求PFC。

圖7：美國能源部2008年秋季提出的LED照明燈具能效研發目標。

而在采用AC-DC電源的LED應用中，要提供更高的AC-DC轉換能效，就涉及到成本、尺寸、性能規范及能效等因素之間的折衷問題。例如，若使用更高質量的元件、更低導通阻抗(RDSon)，就可降低損耗及改善能效；降低開關頻率一般會改善能效，但卻會增加系統尺寸。諸如諧振這樣新的拓撲結構提供更高能效，卻也增加設計及元件的復雜度。如果我們將設計限定在較窄的功率及電壓范圍，則可以幫助優化能效。

五、驅動器標準
LED驅動器本身也在不斷演進，著重于進一步提高能效、增加功能及功率密度。美國“能源之星”的固態照明規范提出的是照明器具級的能效限制，涉及包括功率因數在內的特定產品要求。而歐盟的IEC 61347-2-13 (5/2006)標準針對采用直流或交流供電的LED模塊的要求包括：
最大安全特低電壓(SELV)工作輸出電壓≤25 Vrms (35.3 Vdc)
不同故障條件下“恰當”/安全的工作
故障時不冒煙或易燃

此外，ANSI C82.xxx LED驅動器規范仍在制定之中。而在安全性方面，需要遵從UL、CSA等標準，如UL1310 (Class 2)、UL 60950、UL1012。

此外，LED照明設計還涉及到產品壽命周期及可靠性問題。更詳細內容請訪問安森美半導體網站LED照明應用專區：http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/content.do?id=15102。

總結：
本文分享了安森美半導體產品應用專家Bernie Weir先生的一些重要的LED照明設計基礎知識，如驅動器的通用要求、驅動器電源的拓撲結構、功率因數校正、電源轉換能效及驅動器需要遵從的標準等問題，幫助工程師更好地從事LED照明設計。安森美半導體身為全球領先的高性能、高能效硅解決方案供應商，針對不同LED照明應用，不論其采用何種電源供電，均提供應用所需的高性能電源轉換、功率因數校正及驅動解決方案，輔以高質量的服務及支援，幫助客戶在市場競爭中占據先機。