發光二極管區域照明驅動架構及典型設計

從應用領域來看，照明涵蓋了住宅照明、工業照明、街道照明、餐廳照明、零售照明和服務照明等不同類別。在功率級上，除了小功率照明外，還包括大功率區域照明，如柱燈、洗牆燈、外牆燈、隧道照明、路燈、停車場及公共安全照明、工業及零售照明等室外照明，以及低吸頂燈、高吸頂燈、冰櫃/冰箱、停車庫等室內照明。

大功率區域照明麵臨許多挑戰，如燈具可能難以接近，光源故障可能帶來安全問題，以及許多極端的室外環境條件。另外，不可忽視的是，大功率區域照明中使用的現有光源(如金屬鹵素燈、高壓鈉燈、線性熒光燈、緊湊型熒光燈)有很多局限性，如高壓鈉燈顯色性差(CRI約22)，金屬鹵素燈典型燈損耗高(40%)，從開始照明到全亮度的時間可能長達10分鍾，線性熒光燈和緊湊型熒光燈的低溫性能較差。

另一方麵，隨著性能和成本的不斷提高，高亮度白光發光二極管(LEDs)越來越多地用於大功率區域照明，並提供了傳統光源所不具備的優勢，如每流明光的功耗更小、方向性控製更好、色彩質量更好、環保性更好，並且其開啟和關閉可以更方便地控製，便於自動檢測環境光和改變亮度；另外LED的可靠性更好，有利於降低維護成本和總擁有成本。

一、LED區域照明的應用要求

發光二極管驅動器的主要功能是在各種條件下限流，並保護發光二極管免受浪湧和其他故障條件，並提供一定程度的安全，以避免(電氣和/或機械)振動和火災。對於區域照明應用，室外環境會給發光二極管驅動器帶來溫度挑戰，並且可能需要承受高於標準電壓的交流輸入電壓，例如277伏交流電、347伏交流電甚至480伏交流電。

用於區域照明應用的發光二極管驅動器可能還需要滿足功率因數或諧波含量的特定規範和標準。比如歐盟國際電工聯盟(IEC)的IEC61000-3-2標準要求功率超過25 W的照明設備(C類)諧波含量，相當於總諧波失真(THD)小於35%；然而，滿足IEC  61000-3-2 C類諧波含量的要求並不一定意味著功率因數(PF)高於0.9。但有些市場(如美國)通常要求PF高於0.9，THD低於20%。

許多區域照明應用在室外，可能會受到各種惡劣溫度條件的影響，從而影響整體使用壽命。整體係統設計對使用壽命有重要影響，因此使用內部發熱少、損耗低的節能型LED驅動器非常重要。此外，在設計中，驅動器應與LED熱源熱隔離，以增強係統可靠性。

LED照明的控製也可以變得更加智能化。傳統的路燈由定時器或環境光傳感器自動控製。電力線通信(PLC)或無線控製技術的使用可以提供高度靈活的LED區域照明控製，例如基於時間的光輸出水平的集中控製，基於汽車流量傳感器的發光水平控製，以及根據對人和汽車活動的檢測，考慮步行汽車和街道照明來調節市區照明。LED智能控製技術既節約電能，又不損害安全。智能雙亮度級照明等典型應用，如公園、加油站頂棚、停車場、樓梯、冷藏櫃照明等，均支持根據需要調節亮度級的照明。在這些應用中，發光二極管可以立即打開和關閉，照明水平可以根據動作或活動方便地調整，例如當沒有檢測到活動時提供20%-40%的亮度水平，當活動停止時提供100%的亮度照明