用高亮度LED提高家庭的能效
高功率LED需要用350～1000m**別的高驅(qū)動電流。采用最新技術(shù)，每個LED能產(chǎn)生40～80流明的光通量，功率一般為1～3W。根據(jù)美國能源部網(wǎng)站上的資料，主要的LED制造商有Cree、Philips和Osram等。下面將把HBLED與廣泛使用的白紙燈和熒光做一番比較， 并給出一個家庭應(yīng)用的電路實例。
比較光源
對HBLED(高亮度LED)的好處心知肚明的消費者會想辦法盡可能多地使用HBLED。通過表1中的數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn)，顯然HBLED是亮度最高的照明方案。
讓我們仔細(xì)地看看表1。光源的能效類似于效率。與發(fā)熱量相比，有多少輸入到燈泡里的能量變成了光?用戶希望這個數(shù)值更高一些，顯然HBLED做到了這一點。如果驅(qū)動電流波動，白熾燈的顏**調(diào)最可能發(fā)生變化。
與白熾燈相比，熒光燈和HBLED的主要優(yōu)勢是壽命，因此在許多國家白熾燈泡正在被逐步淘汰。接下來，HBLED可能在普及率上要超過熒光燈，因為HBLED是固態(tài)的(由硅材料制造，不易碎)，尺寸非常小，而且不含有害的化學(xué)成分(不需要采用特殊的環(huán)境處理)。
HBLED照明的設(shè)計目標(biāo)
讓消費者改用HBLED，要求HBLED必須具有高質(zhì)量。消費者要求功率因數(shù)至少要達到90%，效率達到80%或更高。在直流應(yīng)用中，最大輸入電壓不能超過40V。在交流應(yīng)用中，可能采用120V或240V(最大270V)的輸入電壓。HBLED必須用工作頻率超過120Hz的脈寬調(diào)制器驅(qū)動，以減小煩人的可見光頻閃。有時候，這個頻率還需要是可變的。除了這些設(shè)計約束，還要由工程師和應(yīng)用來決定使用隔離還是非隔離的設(shè)計方案。如果有必要，最后還可能考慮使用復(fù)雜的調(diào)光電路。
正如您所看到的那樣，沒有一個萬能的解決辦法。設(shè)計中需要考慮的事項是環(huán)環(huán)相扣的。每種方案都需要根據(jù)LED的數(shù)量和流過LED的電流進行專門設(shè)計。設(shè)計者還需要根據(jù)不同的電磁器件，以及所選用的功率器件和輸出電容器進行調(diào)整。
應(yīng)用電路
HBLED的價格大約是1~2美元。由于在每個設(shè)計方案中，HBLED都是成串使用，因此在設(shè)計時，不用考慮轉(zhuǎn)換器的成本約束問題。
首先介紹的控制器是ISL6721。ISL6721是單端脈寬調(diào)制電流模式控制器，其峰值電流模式控制能有效地解決瞬時功率問題，并且提供內(nèi)置的過流保護。已經(jīng)有一家大型合同制造商采用ISL6721，生產(chǎn)出能替換目前所使用的T8電路的產(chǎn)品(替換熒光燈啟輝器中傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器電路)。ISL6721也可以設(shè)置成白熾燈的替換方案。非固態(tài)的回掃方案目前已經(jīng)用在亞洲的一個購物中心。該方案使用了10個HBLED，輸出達10W，效率為82%。
