為LED燈泡產品加值 製造業者應慎選其驅動器 智慧應用 影音
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為LED燈泡產品加值 製造業者應慎選其驅動器

iWatt System Architecture Manager Liang Yan。
iWatt System Architecture Manager Liang Yan。

iWatt公司的系統架構經理Liang Yan表示,由於製造技術的成熟、相關產品標準的成形,以及市場上廣大消費者對於LED照明及傳統白熾燈泡之間的差異有了更清楚的認知,使得此項新型照明技術產品日漸被一般民眾所接受,並開始取代室外、工廠、辦公室、娛樂服務及居家環境…等場所的白熾燈泡,成為其主要的照明器具。

與省電燈泡相比,LED燈泡具有不含汞、啟動速度快,容易調光…等優勢,有不少人都看好LED燈泡在照明市場的未來發展性。不過由於目前其市場價格仍然偏高,導致LED燈泡在推展時遇到不少阻力,因此業者除積極投入研發,尋找可降低產品成本的空間之外,設法為其創造各項加值特性,以吸引消費者購買,也成為其努力的方向。

節能省電 絕非購買LED燈泡主因

雖然低碳節能一向是LED燈泡市場行銷的重點,但Yan指出:「目前除賣場、賭場…等有大量、長時間室內照明需求的場所外,一般的家用消費者往往不是因為『節能省電』的原因而購買LED燈泡。」由於現在市場上1顆LED燈泡單價動輒新台幣上千元,但家庭用戶的照明設備不僅數量較少,每天也僅有短短數小時會開燈用電,1個月最多僅能省下數十元,以投資效益來說是無法吸引用戶購買。

Yan認為:「當前真正吸引消費者,是LED燈泡可為其生活環境帶來的影響。」舉例來說,LED燈泡使用壽命要較其他的光源更為耐久;高品質LED燈泡所產生的光線比較沒有閃爍問題,不會對人體的健康造成損害;燈具設計在安全性層面大幅提高,其可靠度亦有相當的提升;使用起來更為方便且舒適,並且容易調整光線明暗度,為居家環境營造適當氣氛…等。「這些特色均有賴於照明產品所使用的LED和驅動器Driver品質來達成。」Yan強調:「唯有好的品質,才能贏得消費者信賴。」

與白熾燈泡單純依靠電阻發光的方式不同,「LED的本質即為二極管,需要供電源電壓大於LED導通電壓(一般是3.3~3.8伏特),使電流能由其正極通過LED到達負極時,LED才會發光。」此即表示LED只能使用直流電(DC)源,一旦其處於交流電(AC)源環境時,由於電壓會依頻率而隨著時間軸在正負之間變化,造成照明時有時無的狀況。除此之外,每當因開關切換、電源轉變時,電壓即可能發生極大的跳動,而使得LED有毀損的風險。「這表示LED燈泡需要有驅動器Driver的存在,以便於穩定電壓並保護其內部的電路元件。」

選擇優質驅動器 為LED燈泡產品加值

從另一個層面來說,優質的驅動器Driver也可以為LED燈泡業者製造的產品,在效能、尺寸、可靠、使用壽命…等方面創造更多競爭優勢。以iWatt LED Driver解決方案為例,其所提供的開路與短路(Open/Short) LED防護、SCP、OVP、電流過衝(Current overshoot)控制、電流檢測電阻(Current sense resistor)防護…等機制,即可有效提高LED燈的可靠性;採高PFC設計,並以針對大量生產的額外邊界(Extra margin)方式,讓LED燈泡能滿足EN55015B、IEC61000-3-2及其他規範要求的做法,對於提升其整體安全性也有極大的幫助。「至於一次測調節 (Primary side regulation)則可削除光耦(Opto-coupler),以減少其失效風險與老化效應,延長LED燈泡的整體生命使用週期。」

這是因為在過時及高溫的情況下,Opto-coupler LED的功效將會下滑,並且導致CTR(電流傳輸比)的改變。「 一旦CTR值改變時,原本穩定運作的電力供應即會受到嚴重衝擊,並且可能會造成光電晶體管(Photo transistor)的失效,同時導致LED Driver產品生命週期的縮短。」Yan表示:「這使得現在絕大部分的LED照明用戶,都希望能在產品中逐步淘汰光耦的使用。」如iWatt針對5~30W LED燈泡所推出的iW3620 LED Driver,和可調光iW3614LED Driver即是取消光耦迴路的典型代表。「該Driver控制採用高頻方式,以縮小其尺寸。」

iWatt的可調光LED Driver由於具備高效能,可有效減少散熱器空間與成本;能夠由基本及現存調光器中進行調光控制;產品設計十分簡單,非常容易生產製造;在無熱量移轉的情況下,能夠嚴格限制電流量,以及具備電壓過高/過低、可對抗開放迴圈、避免電力系統短路…等重重的防護機制,因此廣泛受到用戶們的歡迎,並且儼然已為世界公認LED照明領域的重要領導者。「幾乎所有世界知名大廠都已經在大量使用iWatt開發的驅動元件。」Yan說。而另一方面,也因為高品質Driver可防止電流不穩定所帶來的光線閃爍、嗡嗡聲噪音的問題,並且還能平滑調光的特性,因此對於消費者用戶身體健康的威脅也能跟著減少。