Acrich2引领照明技术的绿色未来

LED作为理想的数字化光源，是继明火、白炽灯和节能灯之后的第四次照明革命。LED照明被世界各国公认为是最有发展潜力的绿色高效环保照明产业。自问世以来，LED照明市场发展迅速，产业带动强，节能潜力巨大，正以各种方式试图走入大众市场的视线。

传统直流LED照明市场的机会与突破

众所周知，目前市场上主流室内直流LED照明灯具的基本结构为PC罩、灯珠、散热基座、电源等主要部件组成，其基本原理为AC110V—220V进入系统，通常采用变压器或开关电源将输入电压降低到LED能正常工作的所需电压，再通过AC/DC转换器将交流电转换成直流电，使得LED的工作电流成为稳定的恒流源。整个照明灯具系统的基本工作原理如下图所示：

目前整个照明灯具系统内起降压及转换作用的主流电源产品的基本参数为：电源效率约80—85%，电源的功率因素为0.5—0.6；另外我们在散热基座内还必须预留一部分放置电源的空间。

直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流或开关电源+恒流源。LED灯具里必须要有一定的空间来安置这个电源模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗。

直流LED灯具在交流、直流电之间转换时约有15%～30%的电力被损耗，系统效率很难做到90%以上。因此如果能用交流电(AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将可以很轻松达到90%以上。

目前，通行驱动方式的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。而现在国内照明LED驱动IC的研发、生产厂家已有10多家。也许是以后的主流方向。

LED光源应用的基本技术要素是必须满足它的VF(正向电压)和IF(正向电流)需求。VF是为LED光源建立一个正常的工作状态，IF则促使LED光源发光，LED亮度与电流大小成正比。顺应照明LED驱动IC技术的发展，LED驱动IC的输入电压(Vin)范围将更宽广(DC5V-45V)，输出恒流精度更高(1%)。鉴于越来越多的LED灯具选用多颗大功率LED串联应用技术，新一代LED驱动IC输出耐压提高到60V-100V，这就需要用高压工艺来生产LED驱动IC的晶圆片。LED驱动IC输出耐压的提高为它在汽车电子、汽车灯具、高亮度照明等高电压要求的应用打开了新的市场。

LED光源是一种长寿命光源，理论寿命可达50000小时，但是如果应用电路设计不合理、电路元器件选用不当、LED光源散热不好，都会影响它的使用寿命。特别是在应用电路里，作为AC/DC整流桥的输出滤波器的电解电容器，它的使用寿命在5000小时以下，这就成了制造长寿命LED灯具技术的拦路虎。唯一可行的先进解决方案是设计生产可以在应用电路里省去电解电容器的新一代LED驱动IC，在新一代的设计，必须打破传统的DC/DC拓扑结构设计理念。此外，还必须使LED驱动IC在多种应用电路中能通过EMC、安规、CE、UL等认证。应用电路力求简洁、减少元器件使用量也是客户降低成本的要求。隔离与非隔离的应用历来是商家安全与效率之争的焦点，PWM控制器的占空比在不断提高。

基于以上技术现状，总结起来目前直流LED照明在实际应用中还存在以下问题：

1.照明灯具系统在工作时电源的转换损失约15—20%；

2.外部供电系统需要多出40—50%的供电能力；

3.在设计方面需要考虑有足够的空间来放置电源，减少了散热系统设计的灵活性；

4.因为电源中存在着寿命约为15000小时的电解电容，所以导致照明灯具的整体寿

命缩短至15000小时。

总上所述，可用交流电(AC)直接驱动发光的新一代、特殊拓扑结构AC 驱动LED光源生产技术将是解决问题及市场突破的新方向。

早在2006年，首尔半导体就开始投入研究交流电驱动的LED技术，攻克各种技术难题，并在当年实现AC驱动LED量产。首尔半导体的AC驱动LED命名为“ACRICH”，名字简单直白，即用AC驱动的能给人类带来的财富的LED。首尔半导体的Acrich LED通过自有IC，可直接使用于交流电源。

首尔半导体2011年推出第二代Acrich 2 LED因为自有IC，不需要再通过直流交流的转换，没有电源损耗，从而使得LED寿命可以完全发挥出来。也就是说，Acrich 2 LED的寿命就等于LED灯具的寿命，长达5万小时。同时，因为省掉了AC/DC转换器，使得产品的体积大大减小，照明设计师在设计灯具时也能更加灵活。

AC驱动LED的绿色效应

作为新一代交流驱动LED产品，本身具备直流驱动LED产品不可超越的特性，主要表现在如下几个方面：

1.在电源转换效率方面得到提升，传统的电源转换效率一般为80%--85%，而AC产品因不需要经过降压，所以其效率可高达90%以上，大大减少了电路转换过程中的损失；

2.电源的功率因素方面得到提升，传统的电源的功率因素一般为0.5—0.6，而AC产品只需一颗简单的IC，可将功率因素提高到0.97，从另外一个方面来说，供电系统会减少40%-50%供电压力，减少了线路传输过程中的损失；

3.AC产品整个产品设计过程中无需再考虑电源所占用的空间，在效率及设计灵活性反面也得到提高；

4.AC LED产品的寿命也将由传统电源产品的15000小时提高至50000小时，电路系统中不存在寿命较短的电解电容。

Acrich 2 Family

AC LED在家用电力上的方便性，不需要像DC LED一样另外得帮灯具装上一个交流转直流的转换器，不但节省了这颗转换器的成本，也避免LED光源本身还没坏，但转换器却先坏掉的窘境。交直流转换器可说是一种随着时间会老化、坏掉的电子元器件，其寿命比LED光源本身更短，故目前很多LED灯具坏掉，并不是LED光源寿命已尽，而是LED灯具使用的交直流转换器先坏掉了。AC LED还有一个特性，就是因为其工艺采用交错的矩阵式排列，是轮流点亮的，在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮，也让AC LED的使用寿命较DC LED长。因此，总结来说，AC驱动LED光源的寿命相当于灯具的使用寿命，相较于传统DC灯具15000小时的寿命，提高到50000小时以上，因此所节省下来的费用，相当于种植两颗树木。