LED照明設計常見(jiàn)問(wèn)題及分析

　　LED（Light Emitting Diode）即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED 的心臟是一個(gè)半導體的晶片，當電流通過(guò)導線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子和空穴就會(huì )被推向量子阱，在量子阱內電子跟空穴復合，然后就會(huì )以光子的形式發(fā)出能量。能完成數十種不同的工作，并且在各種設備中都能找到它們的身影。例如它們可以組成電子鐘表 表盤(pán)上的數字，從遙控器 傳輸信息，為手表表盤(pán)照明并在設備開(kāi)啟時(shí)向您發(fā)出提示。 如果將它們集結在一起，可以組成超大電視屏幕上的圖像，或是用于點(diǎn)亮交通信號燈。

照明設計過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題及分析。

　　一、半導體照明應用中存在的問(wèn)題

　　●散熱

　　●缺乏標準，產(chǎn)品良莠不齊

　　●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

　　●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

　　●大家都看好該市場(chǎng)，但是還沒(méi)有規模上量

　　特點(diǎn)：

　　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；

　　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電源

電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱(chēng)電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。[全文]

即可工作的簡(jiǎn)潔線(xiàn)路設計，是最快也是最可靠方式；

　　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

　　●最短的熱傳到路徑，減小熱傳導阻力；

　　●增大相互傳導面積，增加熱傳到速度；

　　●合理的計算設計散熱面積；

　　●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??；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)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；恒流源恒流源

　　恒流源就是一個(gè)能輸出恒定電流的電源。 主要用于檢測熱繼電器、塑殼斷路器、小型短路器及需要設定額定電流、動(dòng)作電流、短路保護電流等生產(chǎn)場(chǎng)合。

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)電源開(kāi)關(guān)電源

　　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。

　　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。

　　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。

　　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)性高精度恒流技術(shù)；以后LED可以直接標稱(chēng)電壓值規格出現，比如：12V/1W、24V/1W、36V/1W、48V/1W、12V/3W、24V/2W……36V/10W等等。以后，客戶(hù)使用CYT技術(shù)的產(chǎn)品設計，不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問(wèn)題，使用現有的標準恒壓電源供電即可。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源恒流電源

”一說(shuō)終結！

　　十、按產(chǎn)品設計發(fā)光源

　　打破原來(lái)按光源設計產(chǎn)品，反過(guò)來(lái)按產(chǎn)品定制LED光源

封裝形式；最大限度配合產(chǎn)品創(chuàng )意展現；因產(chǎn)品設計光學(xué)封裝結構；成本低；與產(chǎn)品結合設計散熱結構，熱阻降低；恒流精度高；保護功能具一體。深圳CYT公司LED實(shí)驗室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設計。

　　十一、模組化光源優(yōu)點(diǎn)①有效的降低成本

　　減少封裝次數，節省封裝費用；

　　同環(huán)境、條件生產(chǎn)提高一致性，提高良品率；

　　減少光學(xué)設計成本；

　　降低散熱設計成本；

　　批次混合封裝，降低分檔成本；

　　產(chǎn)品設計簡(jiǎn)化，降低整體成本；

　　低廉的封裝架構。這一技術(shù)，將指引LED照明行業(yè)沿著(zhù)健康的方向發(fā)展。

　　十二、模組化光源優(yōu)點(diǎn)②熱阻降低

　　光源與外殼散熱器

直接結合；

　　避開(kāi)PCB作為熱媒介；

　　減少芯片到外殼散熱路徑；

　　采用新的熱傳到技術(shù)；最有效的降低散熱熱阻，解決散熱設計難題。

　　十三、模組化光源優(yōu)點(diǎn)③恒流精度高

　　模組內統一考慮Vf值；

　　恒流源受外界影響??；

　　線(xiàn)性技術(shù)成熟高，沒(méi)有外圍器件影響精度；

　　沒(méi)有EMI干擾問(wèn)題影響精度；

　　多路并聯(lián)相互不獨立影響精度；

　　不受電源波動(dòng)影響負載恒流精度。最高的恒流精度架構，對LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設計架構。

　　十四、模組化光源優(yōu)點(diǎn)④保護一體化設計

　　內置溫度保護；

　　內部電源及保護技術(shù)；

　　內置高灰階接口；

　　短路和斷路保護；

　　可設置聯(lián)動(dòng)保護功能；

　　ESD保護。

　　其它任何內置功能、保護需求均可以探討。

　　十五、模組化光源優(yōu)點(diǎn)⑤走傳統電源道路

　　這是穩健的第一步：可選擇性強；成本是最優(yōu)惠的；開(kāi)關(guān)電源都實(shí)現不了的指標，LED電源

也實(shí)現也困難，少走彎路；就算有實(shí)力的公司設計，LED部分也需要時(shí)間驗證；完全沒(méi)有電磁兼容性問(wèn)題。電源的成熟需要時(shí)間，有些關(guān)于LED電源的宣傳你趕相信嗎？先恒壓，再線(xiàn)性恒流，一定是LED照明驅動(dòng)方式未來(lái)市場(chǎng)主流！