功率电感:LED行业引擎去电源化如何引爆相关企业变革(二)
LED灯具电源引入高压线性恒流驱动新一代电源技术,无电源的开关变换,因而也就无自身的开关频率线余,纹波也将大大降低,应用电路无功率电感变压器等磁性器件和电解电容器,线性电源的PF提高、THD下降。
高PF和低THD高压线性恒流驱动芯片因其应用电路简洁高效和应用成本低廉,将会成为室内平价LED光源和灯具驱动电源之一。
高压线性恒流驱动芯片大多数是采用分段点亮的技术来驱动HVLED发光。目前分段的方法有1段、3段、4段、6段等。分段越多,电源工作效率越高,但HVLED控制线也会相应增加。如分成N段,控制线则N+1,分段过多电源效率提高并不明显吨,但应用线路略略显复杂,LED灯具设计师所不希望如此。比较适合光电一体化模块应用的是1段、3段、4段的分段驱动,1段内置一个MOS的驱动,虽然电源效率较差,但能满足蜡烛灯特小空问的需要;3段和4段驱动内置3-4个MOS是日前优选的恒流驱动方法,兼顾电源效率、PF和THD,应用方案比较简洁,应用成本较低。内置MOS特别适合一体化光电模块的应用,应用电路零件少,有利于LED的配光分布设计。
目前高压线性恒流驱动电源输入电压范围较窄,只能适合定压输入,它的脉动直流输还有寄生工频和倍频残余,导致其制成LED照明灯后还发生频闪现象。这些问题造成业内对光引擎环境受限较多,应用范围窄的误解。高压线性恒流驱动电源芯片是一种定电压输入的驱动电源芯片,初对输入电流的宽容度从±10%升至±20%,基本满足不少使用地区电网波动的要求;面对频闪问题,需要制定LED照明灯的频闪评估共识,比如日光灯、筒灯使用时离开受众均在50cm以上,那么在50cm以外没有频闪就认认定为合格产品。纵然如此,光电引擎还需要在电源芯片设计上作进一步和技术提升。
高压线性驱动芯片经过几代的改进设计,现在已经从初的模拟电电路芯片走向数模混合电路芯片,并向数字电路芯片发展,因此高压线性驱动芯片的性能日趋完;善,更加稳定。目前,数模混合的高阶分段线性恒流驱动芯片已经量产。
另一方面,由于高导热塑料散热器、塑包铝散热器技术日趋完苔,性价比更好,铝塑散热器的成本比全金属散热器更低,绝缘性能更好,所以用光电引擎和塑包铝散热器组成的光源和灯具更加安全可靠。
四、光电引擎技术继续创新
光电引擎技术发展依赖HVLEDs技术和高压线性恒流驱动技术而发展,从几年前采用“多芯封装光电引擎”,发展到“环形HVCOB光电引擎”,再向“裸晶HVCOB光电引擎”发展,技术不断创新,成本不断降低,性价比更好。
随着具备中国知识产权的“荧光晶体”材料的发明成功,“荧光晶体光电引擎”有望不久诞生。
“荧光晶体光电引擎”是将无背镀蓝光LED灯珠直接绑定在荧光晶体的基板上,设计成C型的HVLEDs串,高压线性恒流驱动芯片和整流桥堆芯片也绑定在同一面上,由于荧光晶体接受蓝光后能激发白光,因而可无须对蓝光LED用荧光粉胶裹涂封装。因此该光电引擎的荧光晶体背面在LED点亮时可发出白光。这是LED照明技术的创新发展。