把握分析LED應用市場(chǎng)研發(fā)設計思路

　　中國LED產(chǎn)業(yè)起步于上世紀80年代，先后經(jīng)歷了進(jìn)口芯片封裝→進(jìn)口外延片封裝→自制材料和器件等幾個(gè)階段。目前，國內LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展比較成熟，LED產(chǎn)業(yè)上游包括原材料和襯底等環(huán)節，中游包括外延和芯片等環(huán)節，下游包括封裝、應用等環(huán)節。目前我國LED產(chǎn)業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈下游，企業(yè)規模小，研發(fā)能力不強，企業(yè)眾多，與國外技術(shù)水平差距較小，難以形成獨特競爭力。我國上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國際先進(jìn)水平比較，整體上一般芯片的亮度、發(fā)光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國際廠(chǎng)家仍有差距，同時(shí)能滿(mǎn)足市場(chǎng)需要且規?；a(chǎn)的企業(yè)少。面對火爆的LED市場(chǎng)我們究竟要做些什么？

　　一、半導體照明應用中存在的問(wèn)題

　　1、散熱

　　2、缺乏標準，產(chǎn)品良莠不齊

　　3、存在價(jià)格與設計品質(zhì)問(wèn)題，最終消費者選擇LED照明，缺乏信心

　　4、半導體照明在電氣設計方面與傳統照明有很大差別，傳統燈具企業(yè)需要經(jīng)驗/技能積累過(guò)程

　　5、大家都看好該市場(chǎng)，但是還沒(méi)有規模上量

　　特點(diǎn)：

　　1、通過(guò)調整高精度恒流芯片，保證LED亮度、色度的一致性，在模塊一級為下游客戶(hù)提供標準的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；

　　2、新老燈具設計廠(chǎng)家，不要過(guò)于復雜的電氣設計，只需在外部加上傳統的恒壓電源即可工作的簡(jiǎn)潔線(xiàn)路設計，是最快也是最可靠方式；

　　3、解決LED照明市場(chǎng)大規模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題。

　　二、散熱設計

　　1、最短的熱傳到路徑，減小熱傳導阻力；

　　2、增大相互傳導面積，增加熱傳到速度；

　　3、合理的計算設計散熱面積；

　　4、有效的利用熱容量效應。

　　中國LED產(chǎn)業(yè)起步于上世紀80年代，先后經(jīng)歷了進(jìn)口芯片封裝→進(jìn)口外延片封裝→自制材料和器件等幾個(gè)階段。目前，國內LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展比較成熟，LED產(chǎn)業(yè)上游包括原材料和襯底等環(huán)節，中游包括外延和芯片等環(huán)節，下游包括封裝、應用等環(huán)節。目前我國LED產(chǎn)業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈下游，企業(yè)規模小，研發(fā)能力不強，企業(yè)眾多，與國外技術(shù)水平差距較小，難以形成獨特競爭力。我國上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國際先進(jìn)水平比較，整體上一般芯片的亮度、發(fā)光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國際廠(chǎng)家仍有差距，同時(shí)能滿(mǎn)足市場(chǎng)需要且規?；a(chǎn)的企業(yè)少。面對火爆的LED市場(chǎng)我們究竟要做些什么？

　　一、半導體照明應用中存在的問(wèn)題

　　1、散熱

　　2、缺乏標準，產(chǎn)品良莠不齊

　　3、存在價(jià)格與設計品質(zhì)問(wèn)題，最終消費者選擇LED照明，缺乏信心

　　4、半導體照明在電氣設計方面與傳統照明有很大差別，傳統燈具企業(yè)需要經(jīng)驗/技能積累過(guò)程

　　5、大家都看好該市場(chǎng)，但是還沒(méi)有規模上量

　　特點(diǎn)：

　　1、通過(guò)調整高精度恒流芯片，保證LED亮度、色度的一致性，在模塊一級為下游客戶(hù)提供標準的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；

　　2、新老燈具設計廠(chǎng)家，不要過(guò)于復雜的電氣設計，只需在外部加上傳統的恒壓電源即可工作的簡(jiǎn)潔線(xiàn)路設計，是最快也是最可靠方式；

　　3、解決LED照明市場(chǎng)大規模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題。

　　二、散熱設計

　　1、最短的熱傳到路徑，減小熱傳導阻力；

　　2、增大相互傳導面積，增加熱傳到速度；

　　3、合理的計算設計散熱面積；

　　4、有效的利用熱容量效應。

　　輸出驅動(dòng)電壓選擇：

　　20W以?xún)仁须婒寗?dòng)時(shí)48V左右比較合適；

　　較大的功率市電驅動(dòng)輸出電壓36V左右最合適；

　　離線(xiàn)式照明大部分是12V和24V電壓。

　　特點(diǎn)：

　　基于串并聯(lián)安全考慮出負載合適的驅動(dòng)電壓值,盡量統一電壓值減小電源設計規格成本；

　　基于安規規定，產(chǎn)品設計要符合認證要求,流峰值超過(guò)42.4Vac或直流超過(guò)60Vdc的電壓 ；

　　從解決LED照明市場(chǎng)大規模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題考慮。

　　三、最高效率后端驅動(dòng)方式

　　當輸出電壓在48V左右時(shí)，低壓差線(xiàn)性恒流器件恒流效率高達99%，恒流精度±3%以?xún)?，不受任何外圍器件影響；當輸出電壓?6V左右時(shí)，低壓差線(xiàn)性恒流器件恒流效率高達98.6%，恒流精度±3%以?xún)?，不受任何外圍器件影響?就算在離線(xiàn)式照明部分，較低的電壓12V和24V，也分別有96%和98%的效率；功率大小效率是相等的。

　　特點(diǎn)：最高效的驅動(dòng)恒流架構；最高精度的恒流方式，受外圍器件影響最小 ；簡(jiǎn)潔、方便、實(shí)用。

　　四、恒流消耗的功耗已達到可以忽略的程度

　　在深圳CYT公司實(shí)驗室，我們已經(jīng)驗證到后端恒流效率達到99.99375 %，到了可以完全忽略的地步；

　　未來(lái)我們用1年時(shí)間完成這一設計成就，十多人的IC設計團隊和強有力的電源廠(chǎng)家合作，會(huì )盡快完成這一目標。

　　五、AC-DC設計

　　開(kāi)關(guān)電源發(fā)展到今天是多年積累的結果，短期內AC-DC直接恒流不可突破；恒壓和恒流是矛和盾的關(guān)系，必須要分開(kāi)考慮；恒流源負載調整率是1%（mA）/V，達不到恒流效果；想法越多成本越高，與風(fēng)險成正比。

　　特點(diǎn)：

　　要合理的利用現有的開(kāi)關(guān)電源資源，是最經(jīng)濟的；

　　恒壓和恒流技術(shù)結合是必然的；

　　在穩定的產(chǎn)品技術(shù)上創(chuàng )意才是有效的。

　　與開(kāi)關(guān)恒流方式比較

　　六、LED組合化封裝是未來(lái)發(fā)展趨勢

　　模組的組合設計能有效的降低一次性封裝成本；分散的封裝形式有利于減低散熱設計成本；選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材；便于光學(xué)設計；電源設計簡(jiǎn)化；封裝形式多樣；有利增強國產(chǎn)LED競爭力。從去年深圳《電源網(wǎng)》交流會(huì )提出以來(lái)，接受這一架構的只有成功，沒(méi)有失??！

　　七、封裝結構‘綁架’了我們光學(xué)效果設計

　　這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設計產(chǎn)品，首先要確定用誰(shuí)的LED封裝結構；接下來(lái)考慮怎樣適應這些封裝形式； 由我們選擇的機會(huì )不多，光學(xué)結構是建立在這些封裝之上的；我們很多創(chuàng )意不能很好的發(fā)揮。

　　燈具設計是千變萬(wàn)化的，怎樣才可以擺脫這一局面？

　　八、模組化封裝與恒流技術(shù)結合

　　在PCB板級設計LED封裝，實(shí)現容易成本低廉；大家集思廣益，都能開(kāi)發(fā)出不同類(lèi)型的封裝形式；整合恒流技術(shù)與配光參數后的功率LED基礎上設計產(chǎn)品；有效的應對日新月異、千變萬(wàn)化的LED燈具需要；電源部分，只采用現有傳統開(kāi)關(guān)恒壓電源供電；提高產(chǎn)品投放速度，燈具設計簡(jiǎn)便實(shí)用，成本大幅度的降低；還可以避開(kāi)前沿LED封裝專(zhuān)利圍堵。

　　注意：

　　國內有8000家以上LED封裝企業(yè)，完整的LED生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，多元化發(fā)展力量是顯而易見(jiàn)的。結果，必將會(huì )使我國LED事業(yè)發(fā)展于世界前列。

　　九、按電壓標稱(chēng)值封裝

　　LED恒流驅動(dòng)革新技術(shù)在深圳CYT誕生，我將它命名為《功率LED恒流集成封裝》技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)《模組封裝》；此技術(shù)是LED封裝技術(shù)的基礎上直接整合低壓差線(xiàn)