最常见的嵌灯是较大孔径类嵌灯。对于住宅及商业应用而言,除了功率因数方面的差别,设计人员能够灵活地使用中性及暖白光LED。从表1中的最低要求可以看出,要获得575流明的最低输出,最大输入功率阈值约为16.4 W。
由于没有直接适用的LED驱动器能效标准,可考虑将“能源之星”2.0版外部电源(EPS)标准作为代用标准。根据EPS 2.0标准,额定功率在1到49 W之间的标准电源的最低能效要求为0.0626×ln(Pno)+0.622。因此,符合这标准的12 W额定功率电源的最低能效为77.7%,15 W电源则为79.1%。由于LED灯具标准基于输入插座能效,有必要将驱动器能效目标转换为有效的LED负载。为了增加一些设计裕量,我们将最低目标能效定为80%。这样一来,LED负载就为16.4 W×80%,即13.1 W。
这样,我们就确定了最大负载设计目标。LED光效受制于LED制造商以及驱动电流和工作温度。安森美半导体这GreenPoint?参考设计选择的是350 mA的恒定电流,支持市场上大多数高亮度功率LED。另一个要顾及的因素是灯具开发人员可以选择宽范围的LED,所选LED的光效越高,要求采用的LED数量就越少。因此,这GreenPoint?参考设计在50%至100%额定负载时的能效应当较高。随着LED光效的提升,可以轻易修改同一个基本电源设计来驱动更少的LED,从而提供远高于最低要求的灯具光效。
2、其它设计要求
确定了基本设计要求,就需要考虑与终端应用需求有关的其它系统因素。例如,虽然标准中并无要求,但兼容已有线路调光方案很重要。因此,应当针对三端双向可控硅开关器件(TRIAC)壁式调光器来优化设计。TRIAC调光的挑战不少,但有一项因素设计人员可能容易忽略,就是驱动器应当能够能在低斩波(chopped)交流输入波形条件下启动及工作。而且,驱动电源的尺寸应当匹配嵌灯灯具接线盒。还应该注意一项人的因素要求。虽然LED实际上在瞬间之间就发光,但驱动器的设计要留出特定的启动时间。不管是什么LED灯具,这方面的表现都应该不比CFL差,甚至应该更好。所以,我们可以把CFL作为参照基准。“能源之星”CFL灯泡要求中,额定条件下最大启动时间为1秒,因此,我们将就LED驱动器在启动时间方面的设计目标定在0.5秒。由于这个设计面向住宅或商业应用,因此我们定下的规格目标更具挑战性。表2总结了本GreenPoint®参考设计关键的设计目标。
表2:关键设计目标。