標(biāo)準(zhǔn)電燈正在經(jīng)歷一場革命。出于保護(hù)能源和應(yīng)對全球氣候變暖的考慮，美國一些州和其它一些國家開始禁止使用低能效的白熾燈泡。各種新技術(shù)正紛紛被用于替換白熾燈泡，其中緊湊型真空熒光燈(CFL)是主要替代方案。盡管這種CFL燈的功耗僅為白熾燈的20%，但卻含有有毒物質(zhì)汞。相比之下，LED燈可以提供更高效和更環(huán)保的解決方案。

led最初的商業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代，但因其光輸出極低，應(yīng)用范圍也僅限于指示燈和計算器顯示屏等領(lǐng)域。如今，能夠產(chǎn)生白光的高功率LED在效率方面不斷得以提升，價格也在逐年下降，因此它已成為主流照明應(yīng)用值得考慮的選擇之一。預(yù)計隨著LED技術(shù)的發(fā)展，到2012年其發(fā)光效率將達(dá)到150流明/瓦，1000流明的成本將不足5美元(資料來源：OIDA)，屆時LED有望成為室內(nèi)照明的主要來源。

正是由于認(rèn)識到使用LED來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)燈泡替換的目標(biāo)是完全可行的，也為了往減少住宅、辦公場所、工廠和市政建筑中照明能源消耗的道路上邁出非常重要的一步，美國國會專門設(shè)立了一項1,000萬美元的巨額大獎，用來獎勵第一家開發(fā)出60瓦白熾燈替換燈具(在標(biāo)準(zhǔn) A19燈泡中使用LED)的公司或者個人。該獎項是“點亮明天照明獎”(Bright Tomorrow Lighting Prizes)的分項獎，而“點亮明天照明獎”正是最近剛成為美國正式法律的《能源獨立和安全法案》的組成部分。該獎項一旦落定，美國政府采購辦公室就必須采購此類LED燈泡并在所有政府辦公場所中使用。

不過，要想摘取該獎項，設(shè)計必須達(dá)到以下條件：燈泡必須能夠產(chǎn)生900流明的光；功耗低于10瓦(發(fā)光效率大于90流明/瓦)；相對色溫(CCT)必須介于2750K至3000K之間；預(yù)期工作壽命要達(dá)到25,000小時以上，且流明維持率為70%；燈泡必須能批量生產(chǎn)和大量銷售。

因此，有意角逐此獎項的設(shè)計工程師所面臨的主要問題是，設(shè)計出的電源必須能高效率地驅(qū)動LED，使之達(dá)到所需的亮度，而且在滿足EMC法規(guī)要求的同事，電路板的體積要足夠小，以便裝入普通燈具。由于必須在LED技術(shù)、設(shè)計和實現(xiàn)方面取得重大突破，所以無論誰成為1000萬大獎的最終得主，都將當(dāng)之無愧。LED目前所達(dá)到的最高發(fā)光效率大約為75流明/瓦，但LED制造商正在取得很大進(jìn)展，一旦LED的發(fā)光效率達(dá)到100流明/瓦的水平，LED燈將能實現(xiàn)90流明/瓦的目標(biāo)。然而，這仍要使用能效為90%、非常緊湊的電源。

Power Integrations公司現(xiàn)在可以設(shè)計出能夠裝入燈泡外殼的電源方案，其能效超過90%，成本低且適合大量生產(chǎn)。本文討論的一款基于Power Integrations公司的LNK306PN的10W電源設(shè)計簡單、成本低，不僅其工作效率高達(dá)91%以上，能提供恒定的LED電流，而且能滿足EMI要求。

高效電源是成功開發(fā)白熾燈替換方案的必要因素，但首先會面臨散熱問題。例如，效率為70%的電源會將30%的電能轉(zhuǎn)換為熱能，除非將熱量散發(fā)出去，否則燈泡溫度的陸續(xù)上升將會大幅降低LED和電源的使用壽命。更重要的是，使用高效電源是盡量減少所謂的“照明總成本”的一個基本要求。照明總成本包括燈泡(以及更換燈泡)的初始成本和消耗電能的成本構(gòu)成。如果LED燈制造商希望在LED燈市場上占取一定份額，他們就必須證明其LED燈與同類產(chǎn)品相比具有較低的總體成本。如圖1所示，即使LED的電源效率提高1%，節(jié)能效果也非常明顯。