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Tag: LED

The Case for a Constant Current

The Case for a Constant Current

By Shane Timmons, Product Marketing Manager

Not only has LED technology all but completely displaced conventional incandescent light bulbs and fluorescent tube lighting, it is used far more extensively than any other forms of lighting technology that have come before it.

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如何讓無線互聯物聯網裝置的功率系統降低待機功耗並提高整合度

  作者:Diodes 公司 LED 照明事業部經理 Allan Lin   全世界的家庭和工廠都在擁抱智慧技術,通訊與控制系統的連網程度藉由各種無線技術而不斷提升,要將便利性與效率帶入每個人的生活中。進入物聯網 (IoT) 的世界後,我們隨時隨地都能存取致動器和感測器,用更細膩的角度去檢視設備狀態,進而將資料傳送到雲端進行分析,在系統故障之前預先進行維修。例如,我們可以透過 Wi-Fi、Zigbee 或藍牙低功耗,即時遙控 LED 燈泡,以及選擇適合環境的光線色溫。 所有這些智慧連網裝置都需要低待機功耗,這對功率系統設計人員來說是一大挑戰。功率轉換需在所有負載下維持高效率,包括無線收發器在收發資料封包,或致動器啟動時。但是,這些動作其實不常發生,智慧系統多數時間都在閒置及等待接收指令,這種「閒置負載」的待機狀況對功率轉換不佳的系統來說尤其浪費能源。 極大的挑戰,便是開發針對各種負載範圍將效率優化,擁有恆定穩定輸出電壓的功率轉換器。但由於輸出電壓會隨消耗電流改變,因此這可說是一項相當複雜的設計工作。   法規挑戰 對這類系統的開發人員來說,還有除了功率子系統效能以外的更多挑戰。全世界有許多不同的法規環境,各個不同國家/地區為了滿足其待機功耗、瞬態要求和其他法規,都需要略為不同的功率系統版本。 對智慧連網功率系統的開發人員來說,這項設計挑戰極為複雜,另外對成本敏感的應用也同樣艱難。一個能滿足所有要求的設計,其成本可能相當高昂,而且能源效率也可能比針對特定國家/地區優化的裝置更低。但若是針對不同地區設計個別的產品與拓撲,要管理所有不同的版本又會產生額外的成本。   高整合度 想要解決這些挑戰,我們需要提高智慧連網裝置功率系統內晶片的整合度。透過在同一封裝內整合高電壓 MOSFET 開關與功率控制器,不只能滿足全球所有的法規要求,還能提供功率效率,並降低待機功耗,花很少的錢就能滿足設計人員所需。 例如,AL17050 降壓轉換器可應用於 85V AC 至 265V AC 的 AC 輸入電壓範圍,無論身處任何地區,皆能安心使用此產品。它可產生 3.…

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DiodesIncorporated EvolutionOfTheHeadLamp Auto Lighting

車燈的進化

作者:Diodes 公司類比產品 - 歐洲與汽車行銷經理 Simon Ramsdale   過去二十年來,汽車照明發生了重大變化,相關發展在前向照明領域特別顯著。頭燈已經從簡單的「開/關」、單一方向燈具發展到更具自適應性的照明解決方案,而且從汽車市場的 LED 發展以來,更明顯地加速發展。 在其完整生命週期約 100 年間,頭燈發生了很大變化以符合新的安全要求,但在過去 20 年中,這些變化是受到其他因素的推動,例如效能、效率、可靠性及造型設計。就這一點而言,上述因素都是 LED 具有極大提升潛力的領域,這並非巧合。 例如,在效能與可靠性方面,頭燈已從白熾燈與鹵素燈泡發展為 LED 與自適應光束成形。1960 年代引進了鹵素燈泡,它可產生更清晰明亮且更強大的光束,提供更遠的投射距離。進化過程的下一步是氙氣「高強度氣體放電」燈泡,大幅提高頭燈的光輸出,並成為部分高階製造商的首選技術。本世紀初引進的 LED 燈泡改良了氙氣「高強度氣體放電」燈泡,當時此進化階段對於效率並無太大的影響。但是,LED 技術的進一步發展,使 LED 頭燈的成本與效率超越 HID。 汽車照明 頭燈自適應光束成形的發展代表頭燈進化的另一個重要階段。自適應光束成形使前向照明提升至另一個層級,利用「可操縱」的光束,使光束實際改變方向。雖然實作方式各不相同,但通常藉由開啟和關閉特定的 LED 來實現。如此可大幅提高前向照明的效能,同時大幅提升安全性,特別是減少對向車輛產生的眩光。自適應光束成形頭燈在複雜程度上有很大的差異,包含的 LED 數量可以從至少 9 個到 80…

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強化工業物聯網的連接功能

作者:Diodes 公司歐洲產品應用經理 Colin Davies IoT 是推動「EoT」(萬物電子化) 現象的力量。IoT 只是意味著物件擁有 Web 可定址的連結;利用此相互連結性,可推動電子業的巨大浪潮。 家庭自動化涵蓋暖氣、照明、保全及能源監控,並可透過手錶、智慧型手機、平板電腦及電腦等各種互連裝置,從遠端進行控制。 大量資料的線上儲存與存取加上高速連線,使得線上娛樂與社交媒體平台改變我們的瀏覽習慣。要立即滿足需求,必須有高速資料傳輸速率,這正是 Diodes 公司提供解決方案的領域。 所有 IOT 連網裝置共通的問題是安全與保密,範圍從個人資料遺失到失去對發電站的控制。IOT 連網裝置相互進行通訊的意願,必須以應用於軟硬體層級且更複雜的安全解決方案來解決。 光學、距離、溫度、全球定位系統 (GPS) 以及特別是微機電系統 (MEM) 等各種感測器的使用越來越多,意味著可以遠端監視與控制的「事物」也更多。電子科技是促成 EOT 的技術,但差別在於越來越抽象的軟體。 Diodes 的優勢始終在於開發高效率電源管理技術,所有 IoT 系統皆需要這些技術,以達到極長的運作時間與極高的效率。Diodes 在提供涵蓋電源管理與保護電路的上述技術擁有良好的成果,而近期的併購也讓我們能夠掌握高速資料傳輸領域的技術。這表示我們現在能為過去 Diodes 未能服務的應用領域,提供具有競爭力的解決方案。       智慧計量公用事業 (天然氣、自來水及電力) 的監控與報告已透過 IoT 獲得提升;具備…

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如何避免在开发 LED 电源解决方案时选择困难

作者:LED 资深营销经理阮立飞 您是否会害怕和某些人一起吃晚餐,因为您恰巧知道当他们看着菜单时,实际上完全无法决定要点什么菜?尽管这可能让人很恼火,但请不要责备他们,因为他们可能正遭受心理学家 Barry Schwarz 所谓的「选择的吊诡」所苦。当我们面前有太多选择时,我们会不知所措,并开始怀疑自己的决定,也就是说,如果我们至少能选择一个的话。 菜单工程师 (是的,他们确实存在) 承认确实如此,实际上他们的改善之道是让菜单上的品项数降到极低,同时巧妙地诱导您选择高档次的选项。有一些商业诀窍会让我们这么做,例如使用负空间、将物品摆放在某个位置、将昂贵的商品与定价相对合理的商品并列,以及添加让人垂涎三尺的照片 (您喜欢的汉堡,在美好的一天)。 一些研究显示:如果您将两件相当的商品放在架子上,大部分的人会选择便宜的,然而如果您提供三件商品,他们会选择中等价位的选项。消费模式心理学是一口很深的井,有许多东西可以汲取,所含括的内容远远不止定价;它包罗万象,包括架子的高度、人工照明的亮度、环境温度和背景音乐等等。事实上,为了达成交易,可以利用所有感官;或许这正是在线购物愈来愈吸引人的原因。在潜意识中,显然我们知道在在线购物时不会受到这么多营销手法的干扰,然而这股潮流正无情地改变中。 那么面对难以抉择的情况时会如何妨碍我们开发电源解决方案呢? 简而言之,有许多选项可供选择,对于任何不完全熟悉所有拓扑形态的工程师而言,这种提议可能令人生畏。对于任何需要电源转换与调节的特定应用,拓扑形态的选择都占有一席之地。虽然午餐要吃什么的决定可能会受变幻莫测的时尚所影响,选择正确的电源解决方案更有可能受限于法规,因为在目前几乎所有国家的环境政策中,电力的永续使用都是主要考虑。 LED 照明这项现代技术,为了符合世界各地的政府设定的目标,已经有了很长远的进展。虽然 LED 照明与传统形式的照明差别极大,但它们的电源需求相当明确。事实上,它们需要恒定的电流,所需的功率等级通常远低于现有的照明设备,这就是能达成高能量效率的原因。然而,如果电源转换解决方案没有优化,这些效率增益可能会损失,这就是让设计工程师感到忧虑的地方。要多少电力才足够? 如果希望比白炽灯泡 (这并不困难) 更有效率,使用任何类型的转换和调节方式真的可行吗? 答案当然是「否」。照明通常受到严格管理,当我们谈论制定 LED 照明设备的规格时,政府并没有天马行空,不切实际。有许许多多的标准、规格和指引文件讨论 LED 照明的效率、维护和使用寿命。任何设计灯具的人,都需要将正确的讯息量提供给打算使用该灯具的合约厂商,让他们也能符合规章和建筑法规。选择正确的电源解决方案是必要的。 有两个指标在整体效率中扮演重要角色,就是 THD (总谐波失真) 和 PFC (功率因子校正),在这个领域中,正确的控制器可以提供可观的优势。以 AL1788 AC/DC 控制器为例,它使用外部 MOSFET,并使用一次侧调节 (PSR),可支持准谐振模式下的波谷切换。它能提供的 PFC 超过 0.…

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創新的深溝製程讓功率轉換的效率提升

作者:二極體事業部總監 Timothy Chen 博士,Diodes Incorporated 電源與效率逐漸成為高電壓產品應用的代名詞。電源管理電路是由轉換階段的效率以及耗損能源的成本來衡量,因為損耗經常以熱能的形式出現,必須花費額外的成本來散熱。 幾乎所有應用都需要進行某種形式的電源管理或轉換,無論是交流轉直流、直流對直流,或在某些情況下是直流轉交流 (例如太陽能發電場)。在每個階段都有可能出現低能源效率的狀況,而電壓越高,損耗也越高。在許多情況下,降壓的電壓差可能會非常大,需要好幾個級數,每一級都會產生能源效率的損耗。 為了解決電源管理中的效率問題,半導體產業已聚焦於極低的電晶體層級。針對功率電晶體雙極採用 FET 技術之後,下一步就是發展出能提供更多優勢的製程。其發展成果就是溝槽 (Trench) 技術,後來在功率半導體中廣泛採用,取代了平面技術。相對於平面電晶體的「平坦」形式,溝槽技術採用「三維」的立體方式來製造電晶體。在邏輯等低電壓產品應用中,平面技術仍佔有主導地位,但如果是電源裝置應用,溝槽技術的效能在切換參數和電流處理方面優於前者。這主要是因為溝槽技術具備較低的導通電阻;這項功能在功率切換方面擁有許多優點。 除了開關電晶體之外,許多管理或轉換高電壓的應用也需要功率二極體。事實上,二極體能用來當作阻隔、反向保護和整流器裝置,因此成為所有離散半導體中很多功能的一種。在功率應用中所需二極體的範圍可能會很廣泛,因此,重點在於選用的產品要盡可能提供極高的工作效率。 新興應用領域的一個例子就是固態照明。由於本身效率佳,有越來越多 LEDs 燈用於取代鹵素或白熾燈泡,但 LED 燈實質上屬於二極體,因此只能以一個方向導電。當然,傳統燈具電路是透過交流電流運作,因此若要使用 LED 燈,就必須將供電源整流為半波。顯而易見的解決方案,就是使用整流二極體來改變負半週期的極性,不過,為了不犧牲使用 LED 燈的優點,必須使用能提供極佳效率的二極體。 Diodes 的 超級勢壘整流器 (Super Barrier Rectifier) 系列採用該公司專有的深溝 (Deep Trench) 製程,並發展成為能提供極低的低順向壓降 (僅 0.…

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讓燈光以適當亮度保持開啟

By Allan Lin – LED Lighting Business Unit Director

The benefits of Solid-State Lighting (SSL) drive the continued replacement of more traditional incandescent and fluorescent lighting, and the reasons are clear. SSLs offer significant power savings and longer lifetimes; they can easily be four times more power efficient in terms of light output and last up to five times longer than incandescent lighting.

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