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[導(dǎo)讀]   一、LED照明路線分析   照明燈具設(shè)計(jì)基于LED發(fā)光部分、驅(qū)動(dòng)控制部分和光學(xué)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三方博弈。   1、發(fā)光部分:   LED發(fā)光芯片光效的不斷提高,LED不

  一、LED照明路線分析

  照明燈具設(shè)計(jì)基于LED發(fā)光部分、驅(qū)動(dòng)控制部分和光學(xué)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三方博弈。

  1、發(fā)光部分:

  LED發(fā)光芯片光效的不斷提高,LED不節(jié)能爭(zhēng)議慢慢淡去。在未來(lái)的幾年里,會(huì)有進(jìn)一步的提升,加速LED應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),燈具設(shè)計(jì)會(huì)變得簡(jiǎn)單化趨勢(shì)。封裝方式會(huì)根據(jù)燈具應(yīng)用而改變,長(zhǎng)期以來(lái)按照LED散熱在發(fā)展封裝設(shè)計(jì),隨著針對(duì)LED封裝散熱的理解,更合適專用燈具的封裝形式會(huì)陸續(xù)誕生。LED外延上游投資加大,競(jìng)爭(zhēng)加劇,下游應(yīng)用還沒(méi)有起來(lái),勢(shì)必會(huì)造成LED芯片價(jià)格大幅度下降。相比封裝成本降低速度要快得多,有些LED成本已經(jīng)低于封裝成本,因此封裝技術(shù)革新也是LED發(fā)展中最重要的部分之一。

  2、驅(qū)動(dòng)控制:

  驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換效率的提高是最有效的解決辦法之一。提高電源轉(zhuǎn)化效率,可以降低整燈功率,是在提升整燈光效,節(jié)省散熱設(shè)計(jì)成本。功率因數(shù)需求之前的開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有法規(guī)要求,可是LED燈具各國(guó)以經(jīng)有了硬性的指標(biāo)??煽啃?、壽命的提高也是當(dāng)前重要部分。還有對(duì)色溫,亮度,智能化也是未來(lái)的需求的方面,在稍后的時(shí)間里。

  3、光學(xué)設(shè)計(jì)和散熱器:

  光學(xué)設(shè)計(jì)人性化,燈的設(shè)計(jì)近來(lái)發(fā)展迅速,還是先沿著替代路線開(kāi)始。未來(lái)LED要發(fā)展更合適LED本身的燈具產(chǎn)品,散熱結(jié)構(gòu)趨于合理性,更具標(biāo)準(zhǔn)化的模組光源顯露優(yōu)勢(shì)。新材料散熱技術(shù)陸續(xù)推出,成本會(huì)進(jìn)一步降低。

  分析認(rèn)為,只有取消短壽的器件LED燈具指標(biāo)才能綜合性的提高,取消電感、電子變壓器,電解電容,徹底解決壽命及體積問(wèn)題。提升電源驅(qū)動(dòng)效率,減小發(fā)熱源延長(zhǎng)燈具壽命。深知只有創(chuàng)新的技術(shù)才能讓自身跨越式的發(fā)展,截獲在LED技術(shù)演進(jìn)道路上。只有自主創(chuàng)新,獲得更多的知識(shí)產(chǎn)權(quán),為后續(xù)LED發(fā)展鋪平道路。

  取消電源不能理解為不需要驅(qū)動(dòng),更不是不要“電”。而是取消電源中阻礙壽命的部分器件,一種全新的LED驅(qū)動(dòng)方式,取名為《去電源化技術(shù)》。

  二、高壓標(biāo)稱值LED設(shè)計(jì)

  發(fā)展《去電源化設(shè)計(jì)》必須要發(fā)展高壓LEDs,多顆LED串接均可以稱作是高壓LEDs,串接方式有光刻技術(shù)、倒裝基板連接,COB金線連接、PCB單顆粒焊接等。

  當(dāng)前設(shè)計(jì)燈具多采用單顆粒的低壓LED,這是設(shè)計(jì)燈具需要電源轉(zhuǎn)換的主要原因。要想得到最佳的驅(qū)動(dòng)效率,最好的方式是能讓LED電壓更接近驅(qū)動(dòng)電壓值。這樣就不在需要電源轉(zhuǎn)換,恒流源簡(jiǎn)化的電路結(jié)構(gòu)就可以完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)。

  LED有與白熾燈同樣的一項(xiàng)特性。白熾燈采用鎢絲發(fā)光,可以做到1.5-380V電壓適應(yīng),通過(guò)鎢絲粗細(xì)長(zhǎng)短獲得不同的阻抗,去適應(yīng)不同的電壓驅(qū)動(dòng)要求。而LED同樣可以采用多數(shù)量串接,獲得不同的高電壓值,可見(jiàn)標(biāo)稱值電壓是發(fā)展高壓LEDs的導(dǎo)向標(biāo)。實(shí)際上國(guó)外的交流LED和高壓LED也是通過(guò)光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,正式因?yàn)槠x了標(biāo)稱值導(dǎo)向標(biāo),一直都沒(méi)能找到正確的市場(chǎng)定位。

  需要開(kāi)發(fā)幾款標(biāo)稱值電壓?研究認(rèn)為,各國(guó)市電電壓主要是110V和220V,在同等功率下串并即可獲得到同等功率光源。高壓LEDs可以使得我們的設(shè)計(jì)不再需要電源電壓轉(zhuǎn)換,或者沿用傳統(tǒng)成熟的開(kāi)關(guān)電源,不需要在開(kāi)發(fā)新的電源系統(tǒng)。同時(shí)歡迎新的電源設(shè)計(jì)支持LED,但是需要能在驗(yàn)證后的電源基礎(chǔ)上保證設(shè)計(jì)燈具壽命,提升LED產(chǎn)品可靠性。

  三、去電源化設(shè)計(jì)

  圖1是目前主要幾種設(shè)計(jì)方式,AC-LED因其整流橋部分也是采用LED組合設(shè)計(jì)的,整流橋部分也是發(fā)光的一部分。它的優(yōu)點(diǎn)是體積可以設(shè)計(jì)最小。缺點(diǎn)是在很小的體積下集中散熱,同時(shí)還要做絕緣處理,設(shè)計(jì)成本最高。再因?yàn)長(zhǎng)ED本身反向耐壓值偏低,只有10V左右,使的要獲得到幾百伏的反向整流耐壓,要浪費(fèi)30%LED顆粒。


圖 1 交流LED、高壓LED和低壓LED電路示意

  因此,交流LED發(fā)展這幾年來(lái)一直都無(wú)法讓客戶接受的價(jià)格。但是分析認(rèn)為還是會(huì)有5%的市場(chǎng)機(jī)會(huì),因?yàn)榻涣鱈ED體積最小,在針對(duì)體積要求很高的細(xì)分市場(chǎng)。

  圖1中LV-LED部分是目前使用最多的驅(qū)動(dòng)方式,包括傳統(tǒng)的整流橋部分,單顆粒LED,在中間需要一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換電路。電壓轉(zhuǎn)換部分沿用了傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源技術(shù),去電源化設(shè)計(jì)就是針對(duì)電源驅(qū)動(dòng),開(kāi)發(fā)更合適LED應(yīng)用電路,在批量的過(guò)程中簡(jiǎn)便可靠,采用傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)LED以后會(huì)受到去電源化技術(shù)挑戰(zhàn)。

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