LED替換傳統照明需要面臨的問題

許多人認為LED換代燈是當前LED照明增長最快的市場。快速增長的原因很簡單：這些照明燈不需要更新電氣基礎設施(即布線、變壓器、調光器和插座)，這是LED技術的顯著優勢。對于設計人員，將LED燈安裝到現有的基礎架構上主要存在兩方面的挑戰：換代燈必須能夠安裝到前期燈源的框架內。換代燈必須能夠在現有的電氣架構上正常工作，不會發生燈光閃爍。

現有框架對換代燈提出了物理限制(即驅動板必須足夠小)和熱限制要求。這些因素制約了設計人員更換照明方案的條件(例如PAR、R和A 型規格)，尺寸越小的應用所面臨的困難也越大，例如MR16和GU10。

尺寸是制約換代方案的關鍵因素，而熱限制往往更加關鍵。LED只發射可見光，與其它技術不同，它們不產生紅外波輻射能量。因此，白光LED比白熾燈或鹵素燈的能效更高，絕大多數熱量通過燈內導體耗散。

散熱是制約燈管所能產生的光強的關鍵因素，目前在照明換代產品中使用的LED技術很難達到主流市場所能接受的亮度水平。為了突破亮度限制，需要解決散熱問題，這也是產品成功地走向商業化必不可少的條件。

散熱問題還直接影響到驅動板的使用壽命。為了發出更高光強，照明燈必須工作在相當高的溫度下(+80°C至+100°C)。這種溫度下，驅動板的壽命會限制整個照明燈的工作，特別是電解電容成為設計面臨的一個棘手問題。因為電解電容在高溫下會很快干燥，在這樣的條件下，這種電容的工作壽命不會超過數千小時，這也成為制約整個照明燈使用壽命的因素。較長的工作壽命是LED燈的一個主要賣點，對于設計者來說，壽命相對較短的電解電容成為設計的主要屏障。

Maxim針對120VAC/230VAC輸入和12VAC輸入換代燈推出了獨特的LED驅動方案。這些LED驅動方案可以省去電路板上的電解電容，使LED燈的壽命從通常的低于10,000小時延長到90,000小時。由于省去了電解電容，還有助于縮小方案尺寸，使驅動板能夠安裝到小尺寸換代燈框架內。

LED換代燈必須在現有基礎設施下正常工作，包括切角(三端雙向可控硅和后延)調光器和電子變壓器。接入120VAC/230VAC電源時，照明燈可以首先通過三端雙向可控硅調光器調節。三端雙向可控硅調光器的設計能夠很好地配合白熾燈和鹵素燈工作，這些燈都是純阻性負載。但是，使用LED改造燈時，LED驅動器通常為非線性、非純電阻負載，輸入橋式整流器通常在交流輸入電壓處于正向和負向峰值時瞬態吸收大電流。三端雙向可控硅調光器無法保障LED的這一需求，因為它既不能提供所需的啟動電流，也不能提供保持電流。從而使調光器不能正常啟動或在工作時正常關閉，而且還會造成LED閃爍，這也是系統無法接受的現象。

作為換代產品，其電氣架構更加符合12VAC輸入照明燈的設計，因為電子變壓器和后沿調光器可以連接到照明燈的輸入。但是，12VAC 輸入照明燈的驅動器采用的是傳統的橋式整流器和DC-DC轉換器拓撲，由于變壓器和調光器的不兼容性，同樣也會產生閃爍。