按照美國(guó)能源署（DOE）最新統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)家庭正在使用的超過四十億只白熾燈是可控硅調(diào)光的。由飛利浦照明的最新預(yù)測(cè)，LED照明將在2015年占領(lǐng)消費(fèi)市場(chǎng)高達(dá)50％。

可控硅調(diào)光有很大的優(yōu)勢(shì)，有巨大的市場(chǎng)需求：

1、安裝方便。目前市場(chǎng)上的白熾燈和鹵素?zé)艨梢院?jiǎn)單替換為L(zhǎng)ED燈，無(wú)需改線路。

2、調(diào)光器價(jià)格低廉，使用率高。

3、調(diào)光器品牌眾多，購(gòu)買方便，市場(chǎng)基礎(chǔ)好。

4、節(jié)能效果明顯。

5、調(diào)光效果符合人們的習(xí)慣需求。

6、可控硅調(diào)光已經(jīng)和白熾燈、鹵素?zé)艚Y(jié)成了聯(lián)盟，占據(jù)了很大的調(diào)光市場(chǎng)。

一、現(xiàn)有的可控硅調(diào)光LED照明存在哪些問題

市場(chǎng)上出現(xiàn)的所有的兼容可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器：

1、整體效率都十分低下。比恒流型LED驅(qū)動(dòng)低10%-15%；

2、發(fā)熱都很大。比恒流型LED驅(qū)動(dòng)壽命低50%以上；

3、無(wú)法做大功率，一般小于20W。因效率低，發(fā)熱大，THD大；而調(diào)光器的功率很多是400W以上。

4、調(diào)光曲線差。不同功率和品牌的調(diào)光器，調(diào)光范圍差異很大；

5、總諧波失真（THD）很大。THD值是恒流型LED驅(qū)動(dòng)的100%-400%；

6、對(duì)調(diào)光器的兼容性很差。閃爍、跳變、慢變是常見問題，做到70%的兼容性已經(jīng)是很好了；

7、電磁兼容性（EMC）很差。一般都無(wú)法滿足FCC和EN55015；

8、成本高。高于同類恒流型LED驅(qū)動(dòng)的20%-100%；

二、理想的可控硅調(diào)光LED照明應(yīng)該是怎樣的

1、效率高。高于或等于同類恒流型LED驅(qū)動(dòng)；

2、發(fā)熱小。壽命大于或等于同類恒流型LED驅(qū)動(dòng)，達(dá)到5-10萬(wàn)小時(shí)以上；

3、可以做到大于25W以上，達(dá)到50W甚至100W的功率。使可控硅調(diào)光在LED照明有廣泛的應(yīng)用；

4、深度調(diào)光。對(duì)不同功率和品牌的調(diào)光器，調(diào)光范圍適應(yīng)性符合人們的習(xí)慣；

5、總諧波失真（THD）優(yōu)于或等于白熾燈調(diào)光；

6、兼容性好。做到99%以上，沒有閃爍、跳變、慢變、啟動(dòng)困難等問題；

7、電磁兼容性（EMC）完全滿足FCC和EN55015等常見標(biāo)準(zhǔn)；

8、成本合理或更低。與可控硅調(diào)光器的低廉是一致的，等于或低于同類恒流型LED驅(qū)動(dòng)；

這樣的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)，是符合人們對(duì)調(diào)光產(chǎn)品的預(yù)期，才能得到廣泛的應(yīng)用。

在LED照明快速發(fā)展的今天，可控硅調(diào)光產(chǎn)品，不會(huì)在市場(chǎng)上消失，至少有10-20年的過渡時(shí)間，大量的市場(chǎng)需求，就迫切要求有理想的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)。

三、易光科技的創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品

深圳易光科技公司研究出具有超高效率、低諧波（THD）、無(wú)閃爍（Flicker-free）和無(wú)微閃（Shimmer）的新型可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

該技術(shù)還具有深度調(diào)光（1-100%）、無(wú)嗡嗡聲（Buzzing）、快速低光強(qiáng)啟動(dòng)、快速調(diào)光無(wú)閃爍的特點(diǎn)，MTBF大于60萬(wàn)小時(shí)。

該新技術(shù)產(chǎn)品，還具有低成本的特點(diǎn)。同時(shí)，該技術(shù)使得可控硅調(diào)光LED照明的EMC變得容易。

由于采用新型的控制技術(shù)，對(duì)調(diào)光器的兼容性大大優(yōu)于已有的各種技術(shù)方案，幾乎達(dá)到100%的兼容。

應(yīng)用該創(chuàng)新技術(shù)，可以做成低成本的單級(jí)PFC技術(shù)（Signal-stage），也可以做成PFC+PWM雙級(jí)無(wú)頻閃。

目前市場(chǎng)上常見的可控硅調(diào)光LED照明的最大功率小于40W。由于該技術(shù)具有高效率的特點(diǎn)，使得可控硅調(diào)光產(chǎn)品功率可以從5W到100W，甚至是更高功率輸出?？梢赃_(dá)到全球最高功率的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器。

易光科技公司與美國(guó)一家知名的半導(dǎo)體公司合作開發(fā)了適合這一技術(shù)的專用IC，使得外圍電路簡(jiǎn)單，使用零件數(shù)小于60個(gè)，使用單面PCB設(shè)計(jì)變得容易。

這一創(chuàng)新技術(shù)，克服了LED照明使用可控硅調(diào)光帶來的一系列缺點(diǎn)，使得廉價(jià)的可控硅調(diào)光LED照明出現(xiàn)了新的大量的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

下表為易光科技創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品與市場(chǎng)上常見同類產(chǎn)品的性能比較表

四、創(chuàng)新技術(shù)的分析

下面，從高效率、低THD、無(wú)閃爍、深度調(diào)光、快速調(diào)光、兼容性和EMC幾個(gè)方面分析和描述這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)。

1、超高效率和大功率調(diào)光

目前，盡管多個(gè)跨國(guó)大芯片公司都推出了兼容現(xiàn)有可控硅調(diào)光的芯片和解決方案，為了解決可控硅穩(wěn)定工作而設(shè)置的泄放電路（Bleeder circuit），損失效率和發(fā)熱嚴(yán)重。為了限制AC峰值電流和防止可控硅誤關(guān)斷，則需要串聯(lián)功率電阻來限流。這些，都將導(dǎo)致整體效率十分低下，發(fā)熱嚴(yán)重，尤其是不能大功率應(yīng)用，一般都無(wú)法做大于25W的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器。

由于這些穩(wěn)定電路的存在，效率都不會(huì)超過80%，即使未使用調(diào)光器的情況下，這些電路還在工作。iWATT方案，使用了MCU檢測(cè)，改善了無(wú)調(diào)光器工作時(shí)的效率，但有調(diào)光器工作時(shí)仍然效率低。同時(shí)，又存在THD很高和IC發(fā)熱嚴(yán)重的問題，無(wú)法兼顧。

易光科技的創(chuàng)新可控硅調(diào)光技術(shù)，無(wú)泄放電路（Bleeder circuit），無(wú)限流電路，通過專用IC智能控制，仍然確?？煽毓璺€(wěn)定工作，有效地將可控硅需要穩(wěn)定工作的電流轉(zhuǎn)移到輸出LED上，大幅度提升了效率。且效率指標(biāo)高于PSR恒流型單級(jí)PFC。

易光科技使用這一新技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)了12W，20W，30W，40W，50W，75W，96W系列產(chǎn)品。12W產(chǎn)品的無(wú)調(diào)光器工作效率高達(dá)89%，含調(diào)光器工作效率高達(dá)87%，是目前市場(chǎng)上效率最高的產(chǎn)品。

由于高效率的特點(diǎn)，使得這個(gè)技術(shù)，可以達(dá)到大功率應(yīng)用。目前，易光科技已經(jīng)做到75W的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。無(wú)調(diào)光器工作效率高達(dá)89%，含調(diào)光器工作效率高達(dá)87%，是目前全球市場(chǎng)最高效率和最大功率的唯一技術(shù)產(chǎn)品。

由于高效率的特點(diǎn)，使得這個(gè)技術(shù)，可以達(dá)到大功率應(yīng)用。目前，易光科技已經(jīng)做到96W的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品。無(wú)調(diào)光器工作效率高達(dá)89%，含調(diào)光器工作效率高達(dá)87%，是目前全球市場(chǎng)最高效率和最大功率的唯一技術(shù)產(chǎn)品。

下圖1為20W調(diào)光產(chǎn)品典型效率曲線比較。

從上圖可以看出，易光科技的20W的新技術(shù)可控硅調(diào)光產(chǎn)品，含可控硅調(diào)光在內(nèi)的最大效率達(dá)到89% ，即使在低調(diào)光時(shí)，仍然保持了較高的效率。

而其它技術(shù)的可控硅調(diào)光產(chǎn)品的最大效率僅為78%，而且，調(diào)光越小，效率下降越多。

2、低諧波技術(shù)（THD）、無(wú)閃爍（Flicker）和無(wú)微閃（Shimmer）

低諧波是美國(guó)能源之星和DLC標(biāo)準(zhǔn)中的重要的要求。

AC電流波形的好壞，就能正確反映可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)性能的優(yōu)劣。

下面，展示市場(chǎng)上大量應(yīng)用的可控硅調(diào)光LED產(chǎn)品的一款典型的AC電流波形：

圖2：TRIAC調(diào)光AC電流波形（Leading Edge）                ELV調(diào)光AC電流波形（Trailing Edge）

從這個(gè)AC電流波形看，TRIAC調(diào)光有十分嚴(yán)重開通電流過沖，且產(chǎn)生了十分嚴(yán)重的電流振鈴，很容易不滿足可控硅的擎住電流（Latch）條件而發(fā)生不穩(wěn)定開通。且在低溫工作時(shí)，可控硅的擎住電流（Latch）和維持電流（Hold）增大，更容易發(fā)生不穩(wěn)定開通和提前關(guān)斷現(xiàn)象，從而導(dǎo)致調(diào)光的閃爍。由于可控硅品牌不同，功率不同，其可控硅的擎住電流（Latch）和維持電流（Hold）也不同，這種技術(shù)產(chǎn)品對(duì)調(diào)光器的兼容性不高。

在這種AC電流情況下，THD表現(xiàn)就很差了。那么，大量的可控硅調(diào)光產(chǎn)品在同一電網(wǎng)上工作，電網(wǎng)遭到嚴(yán)重污染，導(dǎo)致別的電器受到干擾和工作的不穩(wěn)定。同時(shí)，這種技術(shù)的產(chǎn)品，開通的AC峰值電流很大（是正常峰值電流的5倍），可控硅調(diào)光器很容易因此損壞。

市場(chǎng)上大量應(yīng)用的可控硅調(diào)光LED產(chǎn)品的另一款典型的AC電流波形：

圖3：TRIAC調(diào)光AC電流波形（Leading Edge）                ELV調(diào)光AC電流波形（Trailing Edge）

從這個(gè)AC電流波形看，呈現(xiàn)為短時(shí)間的峰值開通，電流大且時(shí)間短，開通相位嚴(yán)重不充分和不完整。

雖然確保了可控硅的擎住電流（Latch）條件而保持了每個(gè)周期的正常開通，但不能保持全相角導(dǎo)通，導(dǎo)致了整體效率低和峰值電流大的情況，應(yīng)用于小功率尚且可以接受，在大功率工作時(shí)效率低和更大的峰值電流是完全不能接受的。

這種調(diào)光技術(shù)的THD表現(xiàn)為非常差情況，大量應(yīng)用對(duì)電網(wǎng)污染很大，峰值電流大容易損壞調(diào)光器。

由于相位開通不完整，小電流開通容易發(fā)生不對(duì)稱，導(dǎo)致低光強(qiáng)的微閃（Shimmer）或者低光強(qiáng)慢變現(xiàn)象。

下面是易光科技新技術(shù)調(diào)光的AC電流波形：

圖4：TRIAC調(diào)光AC電流波形（Leading Edge）                ELV調(diào)光AC電流波形（Trailing Edge）

從AC電流波形看，易光科技新技術(shù)產(chǎn)品的電流過沖非常小，相位開通充分而完整，THD可以達(dá)到可控硅調(diào)光產(chǎn)品的最小值，且無(wú)電流振鈴。與白熾燈調(diào)光AC電流波形幾乎相同。

在這種電流波形下，可控硅開通和導(dǎo)通穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生閃爍和微閃現(xiàn)象，調(diào)光效果最佳。

使用這種技術(shù)的可控硅調(diào)光產(chǎn)品，峰值電流非常小，對(duì)電網(wǎng)污染輕微，調(diào)光器工作可靠不易損壞。

3、深度調(diào)光（Deep dimming）技術(shù)

深度調(diào)光技術(shù)，一直是可控硅調(diào)光產(chǎn)品中的難點(diǎn)。

由于可控硅調(diào)光器功率和品牌的不同，使得調(diào)光的最大開通相位和最小開通相位的差異，而且，這些差異還很大，對(duì)依賴相位角調(diào)光的產(chǎn)品將導(dǎo)致最大調(diào)光和最小調(diào)光很大的差別。使得可控硅調(diào)光在LED照明產(chǎn)品應(yīng)用中一致性很差，往往是最大調(diào)光不足85%，最小調(diào)光大于30%，調(diào)光效果是很差的。

針對(duì)上述情況，易光科技使用了MCU處理技術(shù)，在全開通180度相位，對(duì)開通相位大于140度均按最大輸出，對(duì)開通相位小于40度的調(diào)光，按照對(duì)數(shù)補(bǔ)償處理，這樣就確保了不同的調(diào)光器都具備了深度調(diào)光的特征。

下圖為使用這種補(bǔ)償技術(shù)產(chǎn)品的典型調(diào)光曲線。

下圖描述了使用常見的Lutron和Leviton調(diào)光器情況下，用常見的調(diào)光曲線的效果。

使用Leviton調(diào)光器的調(diào)光范圍為：1%→100%，而使用Lutron調(diào)光器的調(diào)光范圍為1.7%→49%。顯然，這種調(diào)光效果是不能接受的。

下圖描述了使用常見的Lutron和Leviton調(diào)光器情況下，用易光科技新技術(shù)的深度調(diào)光調(diào)光曲線的效果。

使用Leviton調(diào)光器的調(diào)光范圍為：2%→98%，而使用Lutron調(diào)光器的調(diào)光范圍為7%→95%。顯然，這種調(diào)光效果是好的。

4、快速調(diào)光（Rapid dimming）無(wú)閃爍技術(shù)

快速調(diào)光在實(shí)際使用中是常見的。一般常見的如圖2、3所示的可控硅調(diào)光技術(shù)，由于需要兼顧PFC的15HZ帶寬，同時(shí)要處理可控硅的擎住電流（Latch）和維持電流（Hold），以確保調(diào)光的穩(wěn)定性，系統(tǒng)響應(yīng)速度一般小于10HZ，因此，在快速調(diào)光時(shí)，將產(chǎn)生明顯的過沖，可控硅的擎住電流（Latch）和維持電流（Hold）不能維持住，會(huì)產(chǎn)生閃爍不穩(wěn)定，甚至始終穩(wěn)定不下來。

而易光科技的這項(xiàng)新技術(shù)，使用了相位預(yù)置和快速響應(yīng)的MCU控制技術(shù)，系統(tǒng)響應(yīng)速度大于20HZ，采用柔性變換控制，使得快速調(diào)光時(shí)的電流輸出是平穩(wěn)響應(yīng)的，不會(huì)產(chǎn)生過沖和閃爍現(xiàn)象。

5、兼容性

由于采用了新型的控制技術(shù)，可控硅的擎住電流（Latch current）、擎住時(shí)間（Latch time）和維持電流（Hold current）的穩(wěn)定工作條件，不論是最大導(dǎo)通角，到?jīng)_擊電流最大的90°導(dǎo)通角，還是最小導(dǎo)通角，在任何時(shí)候都能得到滿足。即使是使用大功率700W的調(diào)光器應(yīng)用在小于3W的小功率LED照明，也能得到滿足。所以，其可控硅兼容性大大優(yōu)于目前各世界知名品牌的可控硅調(diào)光方案，幾乎可以是100%兼容。

6、EMC技術(shù)

任何新技術(shù)的應(yīng)用，必須滿足相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

易光科技創(chuàng)新研發(fā)的可控硅調(diào)光技術(shù)，另一個(gè)主要特點(diǎn)是：易于滿足的EMC。

可控硅調(diào)光器本質(zhì)上只有帶阻性負(fù)載且最小負(fù)載必須大于規(guī)定值才能穩(wěn)定工作，由于可控硅調(diào)光驅(qū)動(dòng)的首先是整流濾波電路，對(duì)調(diào)光器而言，呈現(xiàn)為容性，導(dǎo)致流過可控硅調(diào)光器電流的不連續(xù)，從而導(dǎo)致可控硅調(diào)光器不能穩(wěn)定工作。

目前各世界知名品牌的可控硅調(diào)光方案，采用各種技術(shù)手段都是在模擬阻性特性，采用泄放電路和限流電路以滿足可控硅穩(wěn)定工作條件，為了減少犧牲的效率，都要盡量避免使用或減小X電容，這一定會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品難以通過EMC的傳導(dǎo)和輻射，小于10W的產(chǎn)品，通過增加共模和差模電感量，勉強(qiáng)可以通過EMC，但是大于20W的產(chǎn)品，由于功率大干擾大，就難以通過EMC了。

而易光科技的這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，完全擺脫了傳統(tǒng)思路，無(wú)泄放電路（Bleeder circuit），無(wú)限流電路，通過專用IC智能控制，有效地將可控硅需要穩(wěn)定工作的電流轉(zhuǎn)移到輸出LED上，仍然確?？煽毓璺€(wěn)定工作，不僅大幅度提升了效率，而且允許增加X電容來改善EMC而不犧牲效率。這個(gè)革命性的創(chuàng)新技術(shù)，達(dá)到了既解決EMC問題，又完全不犧牲效率。使得可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動(dòng)器真正實(shí)現(xiàn)了理想和實(shí)用化。

易光科技已經(jīng)完成了大功率的40W、50W和96W的可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品化，并完全滿足FCC和EN55015的要求。

五、寄語(yǔ)

由于可控硅調(diào)光是傳統(tǒng)的調(diào)光技術(shù)，具有成本低廉，安裝使用方便，易于購(gòu)買等優(yōu)點(diǎn)。且早就與白熾燈和鹵素?zé)艚Y(jié)成了聯(lián)盟，占據(jù)了很大的調(diào)光市場(chǎng)。在白熾燈和鹵素?zé)粽谕顺龅脑罅繎?yīng)用市場(chǎng)，無(wú)法立即退出可控硅調(diào)光，這就導(dǎo)致了可控硅調(diào)光LED替代與兼容市場(chǎng)還有5-10年甚至更長(zhǎng)的歷史舞臺(tái)。

易光科技?xì)v時(shí)一年的研究，真正地解決了可控硅調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)的多個(gè)技術(shù)瓶頸難題，使得可控硅調(diào)光的LED照明變得實(shí)用和理想化，世人也不再詬病可控硅調(diào)光LED照明那么多的缺點(diǎn)，而是充分享受可控硅調(diào)光帶來的廉價(jià)和便利性。

這款新技術(shù)產(chǎn)品，由于采用專用的IC，使用零件少，可靠性高，MTBF大于60萬(wàn)小時(shí)。50W以下的產(chǎn)品僅采用單面PCB設(shè)計(jì)，成本低廉，與可控硅調(diào)光的廉價(jià)性相匹配，設(shè)計(jì)的LED燈具，具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。