8月號特輯專文: 簡單而有效率的高亮度LED控制

http://compotechasia.blogspot.com/2007/08/8-led.html

(半導體綠色節能技術趨勢4)
作者：Peter Green/國際整流器公司

LED照明─節能的熱門應用
由於有許多的照明裝置都開始採用HBLED(高亮度發光二極體，high-brightness light- emitting diodes)，因而使得它們成為世界上成長最快速的發光源。這些先進的元件目前具有介於35至50lm/W範圍內的發光效能。最初開發的標準元件所具備的發光效能甚至超過100lm/W。

就趨勢的發展上來看，LED的技術正朝向能夠生產出具有比日光燈更高之發光效能的元件而持續地改進，最終的目標則是與高強度氣體放電(HID)燈泡的輸出相匹敵。HBLED已經超越了白熱燈泡以及鹵素燈泡的效能，並且具有更長的壽命、更高的可靠度、更小的尺寸、以及更優越的低溫特性。此外，LED 屬於固態元件，不會包含有毒氣體，也不需要燈絲。

設計工程師正持續的將HBLED使用在建築用照明、道路照明、裝飾用照明、招牌、以及高等級電視與螢幕的背光照明上。這些應用裝置必須要從AC線路或是DC電壓供應上獲得穩定的DC電流。

International Rectifier的IRS 2540控制IC能夠對非隔離型的應用裝置提供恆定電流的來源。舉例來說，像是已經具有低電壓隔離電源供應或是以class -2固定裝置將LED置放於無法存取的位置上，好比交通號誌燈的狀況一樣。這樣的安排方式與日光燈或是HID燈泡中，一般不會具有電流隔離的電子式安定器相仿。

對於輸入電壓比輸出電壓大的應用裝置而言─像是大多數的招牌、裝飾用以及建築用照明等，降壓轉換器(Buck converter)是個相當適合採用的元件。典型的陣列會使用串聯方式連結的LED堆疊(stack)，以確保所有的元件中都有等量的電流通過。以串聯的方式加以連接可以使得在並聯連接方式中用以維持等量電流所必須的電路得以省去。但是，當大型陣列的正向電壓在通過單一串聯堆疊時，如果其會超過既有的順應電壓 (compliance voltage)或是轉換器的最大運作電壓，那就得使用並聯的連接方式。

最為常見的LED失效模式就是短路。當處於串聯連結中的某一個LED失效時，其他的LED仍然可以持續正常的運作。然而在並聯連結中的某個LED 失效時，就會使其餘的LED都無法繼續運作。使用於串聯式LED上的結合正向電壓會隨著溫度以及LED的顏色而改變。正向電壓在生產的時候也具有較大範圍的容錯值。

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