AC直接驅動(dòng)LED光源技術(shù)

　　LED光源作為綠色、節能、省電、長(cháng)壽命的第四代照明燈具而異軍突起。目前的LED光源是低電壓(VF=2~3.6V)、大電流(IF=200~1500mA)工作的半導體器件，必須提供合適的直流才能正常發(fā)光。直流(DC)驅動(dòng)LED光源發(fā)光的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，由于我們日常照明使用的電源是高壓交流(AC 100～220V)，所以必須使用降壓的技術(shù)來(lái)獲得較低的電壓，常用的是變壓器或開(kāi)關(guān)電源降壓，然后將交流(AC)變換成直流(DC)，再變換成直流恒流源，才能促使LED光源發(fā)光。因此直流驅動(dòng)LED光源的系統應用方案必然是：變壓器+整流(或開(kāi)關(guān)電源)+恒流源(圖1)。LED燈具里必然要有一定的空間來(lái)安置這個(gè)模塊，但是對于E27標準螺口的燈具來(lái)說(shuō)空間十分有限，很難安置。無(wú)論是經(jīng)由變壓器+整流或是開(kāi)關(guān)電源降壓，系統都會(huì )有一定量的損耗，DC LED在交流、直流之間轉換時(shí)約15%～30%的電力被損耗，系統效率很難做到90%以上。如果能用交流(AC)直接驅動(dòng)LED光源發(fā)光，系統應用方案將大大簡(jiǎn)化，系統效率將很輕松地達到90%以上。

　　韓國首爾半導體早在2005年已發(fā)明可以用交流直接驅動(dòng)使其發(fā)光的AC LED，其次是美國 III-N Technology，3N技術(shù)開(kāi)發(fā)MOCVD生長(cháng)技術(shù)基礎上的氮化鎵襯底，可以增進(jìn)照明和傳感器的應用，并降低成本和提高生產(chǎn)效率。對大大小小的硅發(fā)光二極管提供6英寸生產(chǎn)技術(shù)。3N發(fā)明的單芯片交流發(fā)光二極管(AC LED) ，建立了全面的專(zhuān)利組合，以保護和改善技術(shù)，牢固地確立其專(zhuān)有的地位，是首屈一指的大規模商業(yè)化生產(chǎn)的交流發(fā)光二極管產(chǎn)品。我國臺灣省“工業(yè)技術(shù)研究院”2008年也完成可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并有實(shí)際應用系統方案的AC LED產(chǎn)品，可直接插電于60Hz或更高頻率的AC 110V 交流電壓使其交流發(fā)光，應用于指示燈、霓虹燈、低瓦數照明燈，能有效解決現有 LED 無(wú)法直接在交流源下使用，造成產(chǎn)品應用成本較高的缺點(diǎn)。臺灣工研院的On Chip AC LED(片上AC LED)因此獲得素有美國產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新奧斯卡獎之稱(chēng)的2008年R&D 100 Award大獎?，F在全世界只有美國、韓國與中國臺灣有此技術(shù)，臺灣工研院開(kāi)發(fā)出白光、藍光及綠光AC LED的制程技術(shù)，不僅與國際同步，也是全球領(lǐng)先者之一。

　　AC LED燈具的優(yōu)點(diǎn)

　　與白熾燈、鹵素燈、熒光日光燈、熒光節能燈、直流LED燈相比，AC LED燈具有更節能省電、更長(cháng)壽、更有能效的高性?xún)r(jià)比。AC LED發(fā)光省去了成本不菲的AC/DC轉換器和恒流源。交流LED與現有的照明燈具性能比較如表1所示。