何謂恒功率設(shè)計(jì)的LED驅(qū)動(dòng)電源?

　　近期LED電源產(chǎn)業(yè)中最熱門(mén)的話題之一，非LED恒功率驅(qū)動(dòng)莫屬。LED為何一定要定電流驅(qū)動(dòng)? 為何不能恒功率驅(qū)動(dòng)?

　　在討論此議題之前，我們必須先了解為何LED一定需要定電流驅(qū)動(dòng)?

　　以圖(a) LED I-V曲線來(lái)說(shuō)明，當(dāng)LED順向電壓產(chǎn)生2.5%變化時(shí)，通過(guò)LED的電流會(huì)有約16%的變化，而且LED順向電壓容易受溫度影響，高低溫度的溫差甚至?xí)岆妷鹤兓罹喔哌_(dá)20%以上，此外，LED亮度與LED順向電流成正比，電流差異過(guò)大會(huì)造成亮度變化過(guò)大，所以LED必須采用定電流驅(qū)動(dòng)。

　　然而，LED是否可以采用恒功率驅(qū)動(dòng)呢? 首先，屏除恒功率是否等同于恒亮度這個(gè)議題，以單純討論恒功率驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的角度而言，LED I-V與溫度曲線的變化來(lái)看似乎可行。那LED驅(qū)動(dòng)器制造商為何不直接設(shè)計(jì)恒功率驅(qū)動(dòng)的LED驅(qū)動(dòng)器? 其中牽涉的原因很多，要設(shè)計(jì)恒功率線路并不難，只要搭配MCU ( Micro Controller Unit ) 偵測(cè)輸出電壓電流，透過(guò)程序計(jì)算去控制PWM ( Pulse Width Modulation ) 責(zé)任周期，控制輸出功率于圖(b)藍(lán)色恒功率曲線上，如此便可達(dá)到恒功率輸出，但這個(gè)方式增加了許多成本，而且當(dāng)發(fā)生LED短路損害時(shí)，恒功率LED驅(qū)動(dòng)器會(huì)因?yàn)閭蓽y(cè)到較低電壓而提升電流，此現(xiàn)象將可能造成更大的危害。加上LED溫度特性是負(fù)溫度系數(shù)，當(dāng)溫度越高時(shí)，我們期望把輸出電流降低，以維持LED高壽命的表現(xiàn)，然而，恒功率做法卻與此考慮相互抵觸，在LED高溫應(yīng)用時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)器因?yàn)閭蓽y(cè)到較低電壓而把輸出電流升高了。

　　綜合考慮上述各方面因素，提供客戶寬范圍電壓/電流輸出的「類恒功率」LED驅(qū)動(dòng)器是提供給客戶最有效益的解決方案。明緯部分產(chǎn)品所標(biāo)示的恒功率LED驅(qū)動(dòng)器即特別采用此類恒功率的優(yōu)化設(shè)計(jì)，目的在于能提供客戶一個(gè)寬范圍電壓/電流輸出的類恒功率LED驅(qū)動(dòng)器，不僅能兼顧使用者需求與避免因過(guò)度設(shè)計(jì)造成的成本增加或因LED特性而造成使用上的困擾，甚至造成燈具故障，提供類恒功率的寬范圍設(shè)計(jì)產(chǎn)品可說(shuō)是目前市面上LED驅(qū)動(dòng)電源最有效益的解決方案。

　　圖(a) LED I-V曲線

　　圖(b) LED I-V曲線與溫度

　　明緯新推出的XLG家族全系列采恒功率設(shè)計(jì)，寬范圍輸出電壓/電流提供彈性及高效能的LED電壓/電流配置，可減少機(jī)型數(shù)與庫(kù)存，以圖(c)ELG-75-48 / 圖(d)XLG-75-H電壓電流特性曲線說(shuō)明，ELG-75-48最大功率點(diǎn)為48V/ 1.56A。如果客戶燈具電壓低于48V，依定電流產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則，客戶無(wú)法調(diào)高輸出電流，如此輸出功率會(huì)較低，無(wú)法達(dá)到額定功率輸出。XLG-75-H采定功率設(shè)計(jì)，客戶可以依照曲線調(diào)整輸出電流來(lái)搭配LED 燈板實(shí)際設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電壓Vf (Forward Voltage)做額定功率輸出，燈具電壓在36V~56V區(qū)間都可以透過(guò)電流調(diào)整達(dá)到恒額定功率輸出，此區(qū)間即為恒功率區(qū)間。

　　為達(dá)到寬范圍恒功率區(qū)間，XLG系列采用的設(shè)計(jì)方式也必須使用更高規(guī)格零件以達(dá)到所需的驗(yàn)證要求，客戶如果有更高燈具壽命與信賴性的需求，XLG家族寬電流調(diào)整范圍的特點(diǎn)也方便客戶自行調(diào)整電流使用，詳細(xì)規(guī)格請(qǐng)參閱產(chǎn)品規(guī)格書(shū)。

　　圖(c)ELG-75-48 I-V曲線

　　圖(d)XLG-75-H I-V曲線

　　作者: 明緯電源工程部 謝正堂