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2018年4月25日 星期三

Comparison of CFL and LED Bulbs For Home Lighting - DiTuro Productions

來源:千家网前言

照明於我們而言至關重要。美國能源資訊署(US Energy Information Administration)的一項估測,證實了這一點:我們用於家居照明的耗電量(1290億千瓦,佔總耗電量的9%)相當於用來洗滌和烘乾衣物、使用電腦,以及做飯時的耗電量之和。

然而,這些能源中的大部分都被浪費了。眾所皆知,白熾燈泡的能效非常低,只有大約5%的輸出可以轉換為光能,其餘則轉換為熱能。而發光二極管(LED)照明技術,有著接近50%的能效,透過實施基於此項技術的更高效的解決方案,預計至2030年,照明耗電量有望減少約40%。

智慧LED照明,是降低能耗的一種方式,並將照明供應和配置緊密地與辦公室、工廠和公共建築中的,中高功率應用的實際需求相結合。

LED價格的下跌,是刺激其採用率的關鍵。與此同時,由於社會已經普遍認識到,傳統照明一直以來的低效和浪費,所帶來的環境影響,因此政府對照明待機功率和效率的規定,也日益嚴格。

與白熾燈照明相比,LED照明在使用較低功率,和將輸出轉換為光能,而非熱能方面,帶來的是根本性的改善。然而,目前至關重要的是,將固態照明技術,與創新的驅動解決方案相結合,以符合法規的要求,並提供有效的電源管理和調光等功能。
LED照明市場
建築業的發展,是推動LED照明發展的重要驅動力,根據 Research and Markets公司的研究顯示,建築業構成了LED照明市場的主要部分。修整改造同樣也是一個重要的驅動力,事實上,該研究公司認為直至2023年,修整改造將成為LED照明市場中,成長最快的部分。

室內照明(包括住宅、工廠、公共建築和辦公室)是LED照明市場中收入最高的部分。但戶外照明將成為成長最快的,其中最大的驅動力,是道路照明的改善,因為地方政府試圖提高能見度的同時,能夠控製成本。

1LED照明正在全球範圍內快速成
據TrendForce(隸屬於 LEDinside)預計,2017年LED照明市場價值達到331億美元,LED照明的滲透率達到52%。根據LEDinside的數據,LED照明在歐洲整體照明市場的佔比為23%,在全球所有地區中居首位。美國和中國分列第二、三位。亞太地區或許會由於大量的基礎設施項目,有望成為成長最快的地區。

節能照明的智慧解決方案
與只能連接市電電源的白熾燈泡不同,LED是低電壓設備,需要能夠提供恆定電壓(CV)或恆定電流(CC)的電源。這些電源對照明解決方案的整體效率,具有實質性的影響,因此與LED本身一樣,需要接受嚴格的審查,尤其是在備用電源方面。

LED的很大一部分市場在於推進(或取代)傳統照明,同時LED的多功能性,和相對較小的尺寸,使它們能夠用於無法實施白熾燈解決方案的地方。但是,要想在這些狹小、緊湊的空間中安裝LED及相關電源,就需要高效、小巧的電源設計。

LED面臨的一個挑戰,是在完整的亮度範圍內,提供調光功能,同時確保良好的光線品質。許多解決方案引致的「頻閃」,可能會造成一些問題,尤其是在使用相機進行感測的環境中,例如工廠以及不久的路上的車載系統。

不僅設計人員面臨著提供高能效、廣泛可調、小巧、無閃爍照明解決方案的挑戰,消費者和安裝人員也期望看到電源價格會有類似於LED價格那樣的下跌。

25-100 W是LED照明解決方案,是最常見的功率之一。對此,常見的方法是使用兩級轉換,借助功率因數校正(PFC)級來初始降低,並調節電源電壓,該功率因數校正(PFC)級向微控制器(MCU)提供恆定電壓和控制信號(包括調光控制)。第二級將經調節的電壓轉換成為LED提供電流,同時考慮來自MCU的任何調光要求。
2:兩級轉換是中等功率照明解決方案中最常用的方法
但是,為滿足現代LED照明,這些相對複雜的要求,就需要創新的半導體控制解決方案。安森美半導體利用其在開發節能電源解決方案領域的知識,推出了兩個IC產品,使節能照明解決方案向前邁進了一大步,並滿足當今競爭激烈的市場需求。

安森美半導體的FL7740(初級端調節和PFC)和FL7760(DC-DC降壓)透過受限的BOM,提供簡化的拓撲,並縮減了尺寸和成本。兩者一同使用時,可提供精確的CV / CC調節,並支持模擬和脈寬調制(PWM)調光。

3FL7740FL7760是針對現代LED照明的完全可調光解決方案
FL7740幾乎無需外部元件,且待機模式下的功耗低於0.15W,這是智慧照明的關鍵規格,能夠輕鬆滿足能源之星(Energy Star)等法規的要求。

FL7760提供了5%至100%的寬模擬調光範圍,這也使模擬調光技術,首次成為固態照明設計師的可行之選。它也支持從0到100%的PWM調光,只是固有的頻閃和可聞噪聲問題,導致效果不太理想 。

然而,FL7760的獨一無二之處,在於能夠將模擬和PWM調光無縫結合,以覆蓋0到100%範圍,而沒有頻閃或可聞噪聲,這可謂是巨大的進步。

借助先進的半導體技術,使得基於LED的智慧照明,不僅切實可行,而且容易實現、效率更高、體積更小、成本更低。並且還有改善工作和生活環境的同時,節省數百億千瓦時電量的潛力,而這一潛力將在不久的將來成為現實。

                                                                                                                                                                                                                 

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