LED替换传统照明需要面临的问题

许多人认为LED换代灯是当前LED照明增长最快的市场。快速增长的原因很简单：这些照明灯不需要更新电气基础设施(即布线、变压器、调光器和插座)，这是LED技术的显着优势。对于设计人员，将LED灯安装到现有的基础架构上主要存在两方面的挑战：换代灯必须能够安装到前期灯源的框架内。换代灯必须能够在现有的电气架构上正常工作，不会发生灯光闪烁。

现有框架对换代灯提出了物理限制(即驱动板必须足够小)和热限制要求。这些因素制约了设计人员更换照明方案的条件(例如PAR、R和A 型规格)，尺寸越小的应用所面临的困难也越大，例如MR16和GU10。

尺寸是制约换代方案的关键因素，而热限制往往更加关键。LED只发射可见光，与其它技术不同，它们不产生红外波辐射能量。因此，白光LED比白炽灯或卤素灯的能效更高，绝大多数热量通过灯内导体耗散。

散热是制约灯管所能产生的光强的关键因素，目前在照明换代产品中使用的LED技术很难达到主流市场所能接受的亮度水平。为了突破亮度限制，需要解决散热问题，这也是产品成功地走向商业化必不可少的条件。

散热问题还直接影响到驱动板的使用寿命。为了发出更高光强，照明灯必须工作在相当高的温度下(+80°C至+100°C)。这种温度下，驱动板的寿命会限制整个照明灯的工作，特别是电解电容成为设计面临的一个棘手问题。因为电解电容在高温下会很快干燥，在这样的条件下，这种电容的工作寿命不会超过数千小时，这也成为制约整个照明灯使用寿命的因素。较长的工作寿命是LED灯的一个主要卖点，对于设计者来说，寿命相对较短的电解电容成为设计的主要屏障。

Maxim针对120VAC/230VAC输入和12VAC输入换代灯推出了独特的LED驱动方案。这些LED驱动方案可以省去电路板上的电解电容，使LED灯的寿命从通常的低于10,000小时延长到90,000小时。由于省去了电解电容，还有助于缩小方案尺寸，使驱动板能够安装到小尺寸换代灯框架内。

LED换代灯必须在现有基础设施下正常工作，包括切角(三端双向可控硅和后延)调光器和电子变压器。接入120VAC/230VAC电源时，照明灯可以首先通过三端双向可控硅调光器调节。三端双向可控硅调光器的设计能够很好地配合白炽灯和卤素灯工作，这些灯都是纯阻性负载。但是，使用LED改造灯时，LED驱动器通常为非线性、非纯电阻负载，输入桥式整流器通常在交流输入电压处于正向和负向峰值时瞬态吸收大电流。三端双向可控硅调光器无法保障LED的这一需求，因为它既不能提供所需的启动电流，也不能提供保持电流。从而使调光器不能正常启动或在工作时正常关闭，而且还会造成LED闪烁，这也是系统无法接受的现象。

作为换代产品，其电气架构更加符合12VAC输入照明灯的设计，因为电子变压器和后沿调光器可以连接到照明灯的输入。但是，12VAC 输入照明灯的驱动器采用的是传统的桥式整流器和DC-DC转换器拓扑，由于变压器和调光器的不兼容性，同样也会产生闪烁。