中心議題：

• 設計高效高可靠LED燈具的五大對策

解決方案：

• 不使用雙極型功率器件
• 不選用耐壓600V的MOSFET
• 盡量不使用電解電容
• 盡量使用集成MOSFET
• 盡量使用單級架構 電路

進入2011年
，澳大利亞已經率先禁止使用白熾燈，這為LED燈具的大規模普及揭開了序幕
，另外

，隨著歐盟各國
、日本、加拿大等國家將在2012年禁止使用白熾燈
，LED燈具的照明普及率會進一步提升
，這讓掘金綠色照明革命的中國數千家LED燈具廠商歡欣鼓舞――因為一個巨大的市場就要開啟
，而這次唱主角的是中國廠商。不過，應當看到
，LED燈具要普及，不但需要大幅度降低成本，更需要解決能效和可靠性的難題，如何解決這些難題，Power Integrations市場營銷副總裁Doug Bailey分享了高效高可靠LED燈具設計的五個忠告。

不使用雙極型功率器件

Doug Bailey指出由於雙極型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一個，所以一些設計師為了降低LED驅動成本而使用雙極型功率器件
，這樣會嚴重影響電路的可靠性，因為隨著LED驅動電路板溫度的提升，雙極型器件的有效工作範圍會迅速縮小，這樣會導致器件在溫度上升時故障從而影響LED燈具的可靠性
，正確的做法是要選用MOSFET器件
，MOSFET器件的使用壽命要遠遠長於雙極型器件。

不選用耐壓600V的MOSFET

耐壓600V的MOSFET比較便宜，很多認為LED燈具的輸入電壓一般是220V，所以耐壓600V足夠了
，但是很多時候電路電壓會到340V，在有浪湧的時候，600V的MOSFET很容易被擊穿
，從而影響了LED燈具的壽命，實際上選用600V MOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價
，所以
，“不要選用600V耐壓的MOSFET，最好選用耐壓超過700V的 MOSFET。”他強調。

盡量不使用電解電容

LEDqudongdianluzhongdaodiyaobuyaoshiyongdianjiedianrong
？muqianyouzhichizheyeyoufanduizhe

，zhichizherenweiruguokeyijiangdianlubanwendukongzhihao，yicidachengyanchangdianjiedianrongshoumingdemude，liruxuanyong105度壽命為8000小時的高溫電解電容，根據通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度，壽命增加一倍”，那麼它在95度環境下工作壽命為 16000小時，在85度環境下工作壽命為32000小時
，在75度環境下工作壽命為64000小時，假如實際工作溫度更低
，那麼壽命會更長！由此看來
，隻要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什麼影響的！

haiyoudezhichizherenweiyouwudianjiedianrongdailaidegaowenbodianliuerdaozhidedipinshanshuohuiduimouxierenyanzaochengshenglishangdebushi
，fududadedipinwenboyehuidaozhiyixieshumaxiangjishebeichuxianchapinshanshuodelianganzhage。suoyi，gaopinzhiguangyuandengjuhaishixuyaodianjiedianrongde。 不過反對者則認為電解電容會自然老化，另外，LED燈具的溫度極難控製
，所以電解電容的壽命必然會減少
，從而影響LED燈具的壽命。

 對此
，Doug Bailey認為，在LED驅動電路輸入部分可以考慮不用電解電容
，實際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容，PI的單級PFC/恒流設計可以讓設計師省去大容量電容，在輸出電路中
，可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性
，“有的人在設計兩級電路的時候，在輸出采用了一個 400V的電解電容，這會嚴重影響電路的可靠性

，建議采用單級電路用陶瓷電容就可以了。”他強調。“對於不太關注調光功能、高溫環境及需要高可靠性的工業應用來說
，我強烈建議不采用電解電容進行設計。”
使用LinkSwitch-PL設計的5 W A19驅動電路方案
                
                  圖1: 使用LinkSwitch-PL設計的5 W A19驅動電路方案(RDK-251)

盡量使用集成MOSFET

如果設計的LED燈具功率不是很高
，Doug建議使用集成了MOSFET的LED驅動器產品，因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通電阻少，產生的熱量要比分立的少
，另外，就是集成的MOSFET是控製器和FET在一起，一般都有過熱關斷功能
，在MOSFET過熱時會自動關斷電路達到保護LED燈具的目的，這對LED燈具非常重要，因為LED燈具一般很小巧且難以進行空氣散熱。“有的時候會發生LED因過熱燃燒傷人的情況

，但是我們的方案從來不會這樣的。”他表示。

盡量使用單級架構電路

Doug表示有些LED電路采用了兩級架構

，即“PFC(功率因數校正)+隔離DC/DC變換器”的架構，這樣的設計會降低電路的效率。例如，如果 PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%
，則整個電路的效率會降低到83.6%！ “PI的LinkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控製器、一個725 V MOSFET和MOSFET驅動器集成到單個封裝中，將驅動電路的效率提升到87%！” Doug指出，“這樣的器件可大大簡化電路板布局設計，最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個元件！省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。”Doug表示LED兩級架構適用於必須使用第二個恒流驅動電路才能使PFC驅動LED恒流的舊式驅動器。這些設計已經過時，不再具有成本效益
，因此在大多數情況下都最好采用單級設計。

Doug透露
，PI公司在2010年按LED驅動器出貨量計算其市場份額占據全球第一！大量客戶的使用讓PI可以深刻理解LED的應用趨勢並可以不斷推出滿足客戶需求的新產品。展望未來
，他表示2011年中國室內LED照明、LED日光燈和LED路燈等會有很好的應用。
使用PI LinkSwitch-PH設計的功率因數大於0.9的14W LED驅動電路方案
                                
               圖2. 使用PI LinkSwitch-PH設計的功率因數大於0.9的14W LED驅動電路方案