PSR架构使具有TRIAC调光功能的LED灯更长寿

　　匹配传统TRIAC及无电解、电容的LED驱动器将大行其道。在LED驱动器设计革新之下，已大幅改善LED驱动器支援TRIAC调光的闪烁及寿命短的缺陷，可望提高LED灯具的附加价值，并加速市场的普及。

　　无闪烁及无电解、电容发光二极体（LED）驱动器方案正持续进化。由于市面上推出相容于TRIAC调光的LED驱动器仍难克服闪烁与扩大调光範围的弊病，导致照明系统业者的採购意愿低落；再加上内建的电解与电容往往是LED灯具使用寿命无法延长的元兇，因而成为LED驱动器供应商戮力克服的技术挑战。

　　扩展TRIAC调光範围　LED驱动器商竞推专利线路

　　为开发出具宽广TRIAC调光範围且无闪烁LED灯具，LED驱动晶片业者正陆续导入自行开发的专利线路，以突破长久以来的技术桎梏，加速相容于TRIAC调光的LED灯具市场渗透率扩大。

　　快捷（Fairchild）技术行销总监严宗福表示，快捷旗下支援TRIAC的LED驱动器已导入主动式洩流（Active Bleeder）特有线路，可加大保持电流（Holding Current）範围，藉此解决LED灯具闪烁问题，同时延展调光範围达10100%，实现如传统光源多层次调光。

　　目前市面上TRIAC调光器规格参差不齐，因此大多数支援TRIAC功能的LED驱动器难以符合所有调光器最低的保持电流要求，为执行TRIAC调光，LED驱动器须调降输出电压，再提供给灯具使用，容易导致导通电流降至0，此将断断续续产生照明关闭的窘境，造成光源闪烁的情况发生。

　　严宗福指出，为解决光源闪烁的窒碍，快捷藉由在LED驱动器配备主动式洩流专利线路，扩张保持电流範围，使具备TRIAC调光功能的LED驱动器能支援最小的保持电流，避免TRIAC调光断电。

　　德州仪器（TI）亚洲区类比产品市场开发资深市场行销工程师周俊宏强调，相较于传统光源动辄数十瓦以上，大多数LED居家照明皆在10瓦以内，因此导通电流较小，较易引发光源闪烁的问题，有鑑于此，德州仪器已于LED驱动器内建自行研发的解码（Decoding）专利线路，以侦测TRIAC调降后的输入电压，再供应TRIAC调光所需的最低保持电流，确保LED驱动器电流可持续导通。

　　另一方面，为实现如传统光源的多层次调光，灯具系统商对于更宽广的调光範围要求更为严苛，从过去的30100%调光範围，已进阶至10100%，此亦增加LED驱动器的设计难度。

　　周俊宏表示，现透过专利线路，大多数LED驱动器厂商已能克服扩大调光範围的技术难题。事实上，随着各家技术迭有进展，预期未来更多适用于TRIAC调光的LED驱动器解决方案将会竞出笼，恐将使价格战起，不过，有别于传统光源及电源的设计架构，应用于照明的LED驱动器开发仍须经验累积，因此持续提高产品附加价值与性价比，将为赢得更多客户青睐的不二法门。

　　除相容于TRIAC的闪烁窒碍之外，LED驱动器亦面临寿命难以延长的挑战。为达成LED照明标榜的2万小时使用时间，快捷、德州仪器、包尔英特（PI）、Maxim等LED驱动器供应商已纷纷开发出无电解和电容的LED驱动器方案。

　　延长LED照明使用寿命　无电解、电容方案倾巢出

　　现阶段电解与电容寿命最高仅达5，000小时，且单价昂贵，不仅无法符合LED光源使用时间长达2万小时以上的要求，且垫高LED驱动器整体物料清单（BOM）成本，与LED照明系统商的低成本和长寿命产品策略背道而驰，无电解、电容LED驱动器方案遂应运而生。

　　严宗福表示，LED照明灯具运作温度高达80100℃，然电解与电容在高温下容易乾燥，故採内建电解、电容的LED可调光驱动器，工作寿命无法超过数千小时，拖累LED照明灯具寿命。

　　周俊宏指出，无电解及电容的LED驱动器方案，虽可缩减成本、体积及寿命，但会产生输出电流涟波大的缺陷，造成LED光源闪烁、寿命衰煺及效率下降的问题，解决之道是加入线性稳压器（LDO），抑或藉由控制模式调降LED驱动器的输出电流涟波。

　　在输出电流涟波下降之下，可改採成本及尺寸较小的陶瓷电容，避免引发光源闪烁。

　　不仅是匹配TRIAC调光与长寿命，为增加外观的设计弹性，LED照明系统商对于更小体积的LED驱动器同样需求殷切，正借助反驰式初级侧调节（PSR）拓扑架构LED驱动器缩减尺寸及成本，加速LED居家照明普及。

　　PSR架构助攻　LED居家照明成本续降

　　LED驱动器供应商正积极藉由在PSR内建替代二次侧（Secondary Side）的回授电路，以在不牺牲负载电流精準度之下，提供低成本与小尺寸的LED驱动器方案，从而降低20瓦以下居家照明成本。

　　亚瑟莱特策略行销部专案经理苏壬穗表示，相较于二次侧架构，PSR线路设计较简化，其省却二次侧架构的回授线路及相关元件如二极体、电解及电容，由于元件数量减少，可大幅降低LED驱动器的体积与BOM成本，适用于诉求低成本的居家照明，且符合居家照明微小化灯座的要求。

　　周俊宏指出，为加速扩大LED居家照明市场渗透率，今年照明系统业者将主打低价居家照明产品，因此能显着减低成本的PSR架构LED驱动器方案更能赢得市场的青睐，将是今年德州仪器的布局重点。

　　事实上，今年上半年，快捷、德州仪器、恩智浦（NXP）、亚瑟莱特等已轮番推出PSR架构的LED驱动器方案，足见该产品在LED居家照明市场的热度。

　　然而，PSR虽免却回授电路，却导致难侦测大功率输出电压与电流的变化，且易受杂散讯号影响，降低负载电流的精準度。也因此，半导体厂商正藉由在LED驱动器置入具备回授功能的专利线路，以提高负载电流的精準度。

　　严宗福提到，着眼于PSR搭配传统TRIAC调光为居家与商业照明大宗市场，快捷已开发出取代二次侧回授的专利线路TRUECURRENT，藉此侦测出负载的电流量，再透过整合反驰式架构、MOSFET开关及TRIAC讯号，运算出精準的脉衝宽度调变（PWM）输出讯号，提供準确的负载电流，负载电流準确度最高可达±3%。

　　亚瑟莱特更透过自有线路搭配，将PSR架构LED驱动器的周边元件数减少，藉此缩减成本与体积。

　　苏壬穗指出，随着更高整合度的居家照明LED驱动器方案需求增温，且为符合美国能源之星（Energy Star）与国际电工委员会（IEC）对于功率因数校正（PFC）须达0.9以上的要求，亚瑟莱特正试图在PSR架构LED驱动器内整合调光、PFC等元件，戮力减低周边元件数量达十五颗以下。

　　除亚瑟莱特外，包括快捷、德州仪器、恩智浦等业者亦已朝此方向发展，甚至纷纷计画于下半年或明年，推出整合金属氧化物半导体场效电晶体（MOSFET）的更高整合度PSR架构LED驱动器方案。

　　相容于TRIAC调光、PSR架构及高整合度方案已为LED驱动器厂商共同的产品发展方向，外商为寻求LED驱动器差异化，将持续透过高整合度，以及附加过电压保护（OVP）、过温度保护（OTP）、过电流保护（OCP）等功能，以提高产品附加价值，避免流于削价竞争。

　　同时，为迎合LED照明产业少量多样的特性，外商的市场策略亦将改弦易辙，不再仅锁定大品牌客户，而将扩大战线，积极迎合中小规模照明系统商的需求，恐将压缩国内中小型规模LED驱动器业者的生存空间。为杀出重围，台湾LED驱动器厂商正戮力藉由服务与通路另闢获利蹊径。

　　苏壬穗谈到，亚瑟莱特将透过高度客製化服务，以及与代理商策略结盟，结合代理商其他代理的LED灯具元件产品，如灯壳等，经由规格调整后，组装成半成品灯具，再提供给灯具客户，提高产品的附加价值，以抢攻更大的客源。

　　在往后LED驱动器业者的产品策略已逐渐无太大的差异之下，如何突显产品的差异化与附加价值，将会是各LED驱动器厂商要面临的更重要营运课题。