高效率電源：一種降低LED照明成本的新途徑

一般來說，電源效率的提高可以通過增加關(guān)鍵開關(guān)元件和磁芯元件的復(fù)雜度或尺寸（從而增加成本）來實現(xiàn)。許多早期的LED照明電源都采用傳統(tǒng)的兩級拓撲結(jié)構(gòu)，雖然能提供合理的效率，但成本相對較高。由于認識到LED驅(qū)動應(yīng)用的要求不同于由AC/DC轉(zhuǎn)換器供電的典型設(shè)備，設(shè)計師們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)新一代的單級電源拓撲結(jié)構(gòu)非常適合眾多LED照明應(yīng)用。現(xiàn)在，單級電源可以達到出色的效率水平（介于90%-95%之間），但成本低于傳統(tǒng)的兩級電源。此外，設(shè)計師使用單級電源還可減小占板空間和延長系統(tǒng)使用壽命。

例如，效率更高但產(chǎn)生熱量更少的電源可使LED照明設(shè)計師降低其散熱投資（這部分決定著殼體的成本），特別是降低燈泡頸部的鑄件成本。在有些應(yīng)用設(shè)計中，設(shè)計師已發(fā)現(xiàn)他們可以用成本更低的陶瓷來替換昂貴的鋁鑄件，或者在更低功率的應(yīng)用中，可用熱固性塑料鑄件來替換鋁鑄件。

成本更低的LED
較低的熱輻射還影響到照明燈中唯一最昂貴的元件的選擇 - LED。電源效率越高，整個燈具或燈泡的整體發(fā)光效率就越高。這樣，設(shè)計師可以使用效率較低的LED來滿足某一項目標流明/瓦規(guī)格，從而有助于降低產(chǎn)品成本，甚至為制造商帶來更多節(jié)省。或者，更高效率的電源和高效率LED相結(jié)合，可以開發(fā)出體積更小、發(fā)光效率更高的產(chǎn)品 – 在競爭日益激烈的市場中，這將是一項重大優(yōu)勢。

更高的效率對設(shè)計中的光學元件具有類似的影響。LED燈泡中的光學元件存在兩類損耗：光線通過玻璃時產(chǎn)生的傳輸損耗和與移動到不同折射率（兩個空氣-玻璃界面）相關(guān)的損耗。采用效率更高的電源可同時降低這兩種損耗，同時開辟更多設(shè)計選項。設(shè)計師可以選擇使用不太昂貴的LED和相同的光學元件來生成同樣的光，或者使用更昂貴的LED和更便宜的光學元件。

效率更高的電源還會影響到生產(chǎn)流程。如今許多的LED燈泡都采用灌封料來改善熱量從電源較熱元件到殼體低溫外圍的流動。通常，必須先灌封這種材料，然后進行固化處理 - 這是一個比較耗時的工藝過程。效率更高的電源通過降低熱損耗可消除對灌封料的需求，從而省去灌封和固化工藝，這樣可減少生產(chǎn)流程中的工藝數(shù)。省去塑封料還能極大地簡化任何與返工相關(guān)的問題。生產(chǎn)周期時間的縮短可直接降低單位成本。

散熱的改善還對元件的使用壽命起著至關(guān)重要的作用。實際上，所有電子元件都有自己的額定使用壽命，與其工作溫度成比例關(guān)系。我們通常會發(fā)現(xiàn)，額定溫度越高，元件就越昂貴。電解電容就是一個很好的例子。它們在LED照明電源中常常用來平滑進入LED的整流波形，以便最小化輸出上的紋波。通常，這些器件的額定溫度為85°C、95°C、105°C以及更高。一般來說，額定值越高，元件的成本就越高。高效率電源通過降低燈具中的熱損耗，允許設(shè)計師在其設(shè)計中采用額定值更低從而成本也更低的電解電容。

上述任何一種設(shè)計策略都對LED照明解決方案的BOM成本有著相對較小的影響。但積少成多，這些小影響會帶來大節(jié)省。隨著LED照明市場競爭的日益激烈，采用效率更高的電源所帶來的系統(tǒng)級效益可能很大程度上決定著產(chǎn)品的市場成功。