本文通过比较LED控制装置与传统控制装置的区别，分析LED控制装置的特点与趋势。
尺寸
传统控制装置(如:荧光灯镇流器、HIT镇流器)经过了一个比较漫长的发展期。由于其核心技术还是掌握在几个大的照明企业中，他们之间相互合作也达成一系列协议，制定了一些标准。这样在使用这些传统控制装置时，就会发现这几个企业的传统控制装置，不仅在尺寸上几乎一样，而且在定位尺寸上也几乎一致，甚至输入、输出的端子也一致。这样的好处是，不仅能使灯具制造商能有更多的使用选择，而且使使用者能方便替换。
而LED控制装置目前为止没有类似的规定。由于LED照明产品在向小型化、轻薄化的方向发展，LED控制装置也有这样的趋势。但其导致的是可能无法有相同定位的控制装置来随意替换。为了增加更多的选择性，就需要在设计中去尝试更多的定位，同时对于库存、交期的管理也带来了挑战。当然目前还有一种产品趋势，为了替代传统荧光灯，LED控制装置尺寸大小会设计成和荧光灯镇流器一样。
由于LED光源开始有模组化趋势，如光引擎需要符合ZHAGA标准，LED驱动电源尺寸也会是下一代标准化趋势。LED控制装置尺寸的统一便于互换性和仓储管理，但却不利于产品创新的设计。我们需要在标准化和创新之间找到一种平衡。
功率
对于传统控制装置，其型号的标注是以所能控制的光源功率来决定的。以OSRAM公司的电子镇流器产品为例，对于荧光灯镇流器QTP51x28，我们很容易就知道它能控制的就是28W荧光灯;同样，对于HIT镇流器PTi35/220-240，我们一看也知道它能控制的是35W的HIT。当然，随着技术的发展，多功率型的镇流器也推出市场，使其能同时驱动多种功率的光源。但无论如何，对于传统的控制装置，我们只要知道光源的功率，然后根据型号去找合适的镇流器就可以了。
但对于LED控制装置就完全不是这样了。对于单颗粒LED，往往需要通过串并联的组合做出我们需要的光源，组合的不同导致功率、驱动电压的不同。对于逐渐流行的COB封装的LED，不同的驱动电压和电流能导致功率的不同。这就导致了不能简单地通过一个参数，如功率，来简简单单地确定LED控制装置能否和LED配合使用。
我们需要考虑其驱动电流、电压范围、驱动功率等多个要素来全面的从电气方面来衡量是否能驱动我们的LED(图1)。根据电压范围，我们可以看出一般需要带足够的负载才能正常工作，这就使得LED驱动电源在项目中的适应性、灵活性不够。
虽然选择LED控制装置给我们带来了一些不直接性，可能需要专业人员来帮助选型，但另一方面来说我们不再像传统控制装置那样，一个电器带一个光源，可能一个电器能带数个光源，这样把驱动的成本平摊到光源中。
为了更好的体现规模成本的优势，LED控制装置往往朝大功率方向发展，其安装可能并不跟灯具安装在一起，而是安装在电器箱中。选择合适的LED控制装置实际就是根据所要驱动的LED选择合适的工作点(图2)，无论是一个LED灯具还是多个LED灯具，除了功率外，还要考虑已经提到的输出电压、输出电流，以及下文提到的负载、效率、功率因数、工作温度等，这是一项系统性的工作。
电压与连接数量和连接距离
对于传统控制装置，其额定电压为交流市电，加上其一般设计有较宽的电压范围，其连接距离一般不受压降的限制。置于连接数量主要取决于导线截面、连接端子等的电流容量。
对于LED驱动控制装置，除了输入电压为交流市电外，很多的驱动都是低压直流输入，其输入电压范围相对较小，连接的距离主要取决于线路上的压降。由于这种控制装置一般前端需要一个电源变压器，所以连接数量主要取决于这个电源的容量。
我们要了解LED灯具传输的最长距离对于工程应用是很关键的，特别是对于大项目而言。在前期电气设计时，正确的计算既能节省成本，又能保证出光的一致性以及产品工作的稳定性(图3)。
正因为工程上的需要，下面我们将通过简单的计算来估算出导线的最大长度Lc。
根据欧姆定律及电阻定律，可以推算出导线长度L为
式中，U为电压;S为导线截面面积;I为电流，ρ为电阻率。
根据图4实际可能产生的灯具线路，设定如下参数:
Δx——电源输出和产品最小工作电压之间的允许压降，即主线上的压降;
Sc——所用导线的截面积;
0.0174——铜的电阻率(Ω·mm2/m)(20℃时);
Np——电源能驱动的最大灯具数量;
I——灯具的最大输入电流。
由于灯具之间是并联方式，其总电流为各灯具电流和，即Np×I。
将上述各值带入公式(1)，可得导线的总长为
考虑到导线的总长包括整个回路，而导线最大长度Lc应为这个回路的一半，可以由下面的公式计算得到:
公式(3)是通用的公式，但要再进一步精确计算时，特别是单一灯具的导线需要足够长时，除了主线上产生压降，最后在灯具部分支线L1上也应计算压降，主线上的压降和支线上的压降总和即为总的压降。假设支线上的压降为Δy，根据公式(3)，主线上的压降为
支线的长度:
支线上的压降为
其中:Δy为支线单一产品的允许压降;S1为单一产品所用导线的截面积。
总的压降为公式(4)与公式(5)之和，即
公式(6)为精确的计算各种要素之间的数值。当然实际应用中还要进一步考虑其他实际限制情况，如带有DMX的控制装置，信号线的限制只有100m;还有电源容量的限制，实际能带的灯具数量有限。由于计算并不是特别便捷，在实际应用中我们常常给出简单的图表或公式方便使用者使用。
多种配置
如前文所述，传统控制装置一般一个产品对应配合一种光源，即使如荧光灯镇流器可以配合多款荧光灯管，其也可以通过自身的硬件去实现。而LED控制装置一般可分为恒流驱动和恒压驱动。
恒压驱动一般有12V、24V、48V等，恒流驱动一般有200mA、350mA、700mA、1000mA等。为了方便各种应用，LED控制装置的趋势不再是单一电压或电流，而是能提供多种电压或电流的组合，虽然会增加一部分成本，但是能提供更多的应用，同时减少仓储的成本。更改配置主流的方式有电阻、DIP开关及编程器。
其次，一个LED控制装置，可能包括各种控制协议，如1～10V、DALI、PushL等，还要适用于各种电网环境，基本做到一控制在手，所有应用都不愁，这个是传统控制装置不敢想象的。
当然，多种配置对于控制装置的设计也是一种挑战，它的每一种配置必须兼顾安全、性能、EMC等各个方面。按照传统控制装置的思路，根据使用者的要求LED灯具制造商一般只测试功率最大的产品，但不知配置变化会引起其他方面的变化。
在实际测试中，常常会碰到不合格的情况，特别是EMC，常常需要在外部进行修改。用电阻等配置不同电流时往往会引起谐波电流的变化，负载的变化会影响功率因数从而影响谐波电流，都可能会使测试失败(下图5)。
再者，LED控制装置对于不同的负载会有不同的效率，往往在低负载时效率变低，导致大量的能量被消耗在关键电器件上，有可能这时候的温度是极限温度(下图6)。由于需要兼顾各种性能要求，每种配置可能引起的问题不同，导致了可能的解决方法也不同，这就势必在设计过程中需要定义每个方案的图纸、BOM，给设计研发工作带来了巨大的挑战。这也要求LED控制制造商不单单是制造出这种产品，还要进行大量测试验证工作，以减少应用过程中的麻烦。
LED形式一般为单一颗粒，即使其光效在不断提高，达到100lm/W以上的水平，但单一颗粒发出的光的数量还是毕竟有限。在根据照明要求需要获得合适的光通量时，往往需要多颗颗粒的组合才能实现这种光的要求，例如一些大功率的投光灯、路灯、筒灯等都需要多种颗粒的组合。此外对于建筑上大量运用的线性灯，光靠一颗LED就想达到这种效果也是远远不可能的。
我们很难做到对于不同应用都重新设计不同数量LED线路板来制作产品，这样做对于照明企业来说是不经济的，无论是对于设计、制造、采购还是仓储。在制造这种对于LED数量要求比较大的产品时，在实际应用中为了替换维护方便、制作生产容易且效率高、充分发挥规模成本优势，特别是方便组合LED以实现千变万化的应用，我们将LED做成我们需要的最小单元即模组。
通过模组的增减及变化来生产出能应用于不同场合下的产品，这就是我们设计生产LED灯具模组化的趋势。伴随LED线路板标准化程度提高，将有效实现产品的规模化和通用化，利用对各类标准组件进行排列组合就可以拼装出需要的灯具，这种方式有利于提升产业的质量控制水平，适合于大规模产业化。这就要求LED控制装置能配合LED的模组化，能输出各种应用所需的电参数，也达到LED控制装置的经济性和模组化。
例如，某公司生产LED线性灯，根据长度来分有0.5m、1m和1.5m三种规格。每种规格对应的LED数量是11颗、22颗和33颗。选择长度0.5m、11颗LED颗粒的线路板作为模组化生产，则对应的不同长度线性灯只需1块、2块或3块这样的模组组装起来。这就不需要单独开发22颗粒以及33颗粒的LED线路板，不仅耗时又增加成本。
LED的模组化趋势导致LED控制装置模组化的趋势。以上述产品为例，如果我选择一个LED控制装置能驱动11颗0.5m的LED线路板，这样只要分别使用2个或3个同样的LED控制装置来驱动1m或1.5m的产品。
LED控制装置的规模化显而易见还能控制产品的体积以保证LED照明的轻薄化，保证SELV帮助产品的安全，还能帮助提高产品的性能。我们假设LED的驱动电压3V，如果只需要驱动11颗颗粒的话，驱动电压为33V;但我们如果要驱动22颗或33颗颗粒时，驱动电压就会达到66V和99V。驱动电压越高对于LED控制装置的制作要求也越高，势必会增加制造成本、体积、性能、安全等多方面因素。
当然，如果一个LED灯具产品可能同时用几个LED控制装置话，这样LED控制装置要求不仅要求在性能上有多种选择以适应不同的模组组合，其次在可靠性、安全性上不能因为过多控制装置而降低。因为LED控制装置的尺寸无法改变，要在同一尺寸中实现各种配置对于LED控制制造商也是一种挑战。
组合
控制装置的主要功能就是将输入的电源转换为光源正常工作的电压或电流。传统控制装置的输入电源一般就是交流市电，而LED控制装置的输入可以是交流市电，也可以是直流电源。这样，如果没有合适的单一LED控制装置的话，LED的驱动还可以通过各种控制装置的组合得以实现。而传统控制装置则不能实现这样组合的应用（下图7）。
这样做的好处主要有:
1)在一些特殊安全应用场合，如:屋檐、泳池、重要政治建筑物等，灯的主体部分为SELV能保证建筑的安全以及很好的保护使用者的安全。
2)为了实现各种应用需求，只需设计直流转换这部分，从而提高电源部分用量，这样能大大降低成本，避免每个应用都要选择特殊的适配控制器。
3)还能适应各种LED灯具的体积，使产品能适应各种严苛的安装应用。为了达到更精美的设计，往往把LED驱动电源从产品中移出。并且减少热量对LED的影响。
但随之带来的问题是，各种控制装置过多，可靠性变差，体积较大，各种控制直接需要可靠的连接，一旦某个环节出错，整个系统就会有问题。
室内应用与室外应用
由于LED节能及色彩特性，在照明领域LED首先被应用于室外产品，如:路灯、线性灯及地埋灯等。这类灯往往有着严格的防水防尘等级要求。在实际应用中，由于控制装置是照明系统的寿命短板，考虑到维护的方便性，以及在某些特殊场合需要安全低压时，灯具往往做成灯体与控制装置分离。这就要求LED控制装置也有与灯具一样的防护等级。这也是市场上我们会看到大量带有IP等级的LED控制装置。在工程中，LED嵌入式灯具往往是电器与灯体分离，这样对于独立式LED控制装置也有大量的需求。这些都是与传统控制装置明显不同的市场特点。
大量的室外应用也要求LED控制装置能适应各种极端温度条件，这对于零部件的选择也是极大的考验。由于LED灯具大部分能量会转换成热能，散热能力将直接影响LED的寿命，进而LED灯具系统的寿命。在这样一个相对高温的环境，随着温度的升高，LED控制装置带负载能力也随之减弱，专业的厂商会给出控制装置的减额曲线。此外，室外应用中，LED控制装置还应考虑雷电浪涌等要求(下图8)。
结束语
LED控制装置作为LED灯具的关键一环正越来越被人们所认识。除了设计原理与传统控制装置有很大区别以外，人们在实际应用中也渐渐发现不能将原有对控制装置的认知也应用于LED控制装置。我们在实际应用中应密切关注LED控制装置技术化的发展趋势，对其有正确的认知这样才能真正使用好它。同样，只有认清应用上的趋势，才能指导我们的企业及设计师设计出真正为LED灯具制造商所需要的LED控制装置。
