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全新的LED驅動(dòng)—去電源化技術(shù)

作者: 時(shí)間:2012-05-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

一.LED照明路線(xiàn)分析  

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/230455.htm

照明燈具設計基于LED發(fā)光部分、驅動(dòng)控制部分和光學(xué)散熱結構設計的三方博弈?! ?/p>

1.發(fā)光部分:LED發(fā)光芯片光效的不斷提高,LED不節能爭議慢慢淡去。在未來(lái)的幾年里,會(huì )有進(jìn)一步的提升,加速LED應用奠定了堅實(shí)的基礎,燈具設計會(huì )變得簡(jiǎn)單化趨勢。封裝方式會(huì )根據燈具應用而改變,長(cháng)期以來(lái)按照LED散熱在發(fā)展封裝設計,隨著(zhù)針對LED封裝散熱的理解,更合適專(zhuān)用燈具的封裝形式會(huì )陸續誕生。LED外延上游投資加大,競爭加劇,下游應用還沒(méi)有起來(lái),勢必會(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?! ?/p>

2.驅動(dòng)控制:驅動(dòng)轉換效率的提高是最有效的解決辦法之一。提高電源轉化效率,可以降低整燈功率,是在提升整燈光效,節省散熱設計成本。功率因數需求之前的開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有法規要求,可是LED燈具各國以經(jīng)有了硬性的指標??煽啃?、壽命的提高也是當前重要部分。還有對色溫,亮度,智能化也是未來(lái)的需求的方面,在稍后的時(shí)間里?! ?/p>

3.光學(xué)設計和散熱器:光學(xué)設計人性化,燈的設計近來(lái)發(fā)展迅速,還是先沿著(zhù)替代路線(xiàn)開(kāi)始。未來(lái)LED要發(fā)展更合適LED本身的燈具產(chǎn)品,散熱結構趨于合理性,更具標準化的模組光源顯露優(yōu)勢。新材料散熱技術(shù)陸續推出,成本會(huì )進(jìn)一步降低?! ?/p>

我們要給公司一個(gè)定位,一個(gè)競爭的基點(diǎn)。我們對電源驅動(dòng)設計比較理解,在這里找到突破點(diǎn),重點(diǎn)分析制定未來(lái)的發(fā)展。我們要開(kāi)發(fā)一些新的驅動(dòng)方式,才能徹底的取消電子變壓器、電感及電解電容,才能真正的提升燈具壽命。特備是內置電源的燈具,內部器件高達上百攝氏度,包括電解電容、磁性材料和漆包線(xiàn)均受到短壽威脅?! ?/p>

分析認為,只有取消短壽的器件LED燈具指標才能綜合性的提高,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。提升電源驅動(dòng)效率,減小發(fā)熱源延長(cháng)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,獲得更多的知識產(chǎn)權,為后續LED發(fā)展鋪平道路?! ?/p>

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

二.高壓標稱(chēng)值LED設計  

發(fā)展《去設計》必須要發(fā)展高壓LEDs,多顆LED串接均可以稱(chēng)作是高壓LEDs,串接方式有光刻技術(shù)、倒裝基板連接,COB金線(xiàn)連接、PCB單顆粒焊接等。長(cháng)運通選擇了光刻技術(shù),我們是專(zhuān)業(yè)的集成電路設計公司,深知光刻技術(shù)的成熟度和生產(chǎn)效率。我們很欣賞倒裝技術(shù),要得到能讓市場(chǎng)接受的價(jià)格,需要時(shí)間考驗。COB金線(xiàn)連接時(shí),數量太多品質(zhì)很難保證,金線(xiàn)吸收藍光效率會(huì )降低,金價(jià)堅挺,因此COB金線(xiàn)連接只能作為細分市場(chǎng)應用,規模性的普及受限?! ?/p>

長(cháng)運通光電研究認為,當前設計燈具多采用單顆粒的低壓LED,這是設計燈具需要電源轉換的主要原因。要想得到最佳的驅動(dòng)效率,最好的方式是能讓LED電壓更接近驅動(dòng)電壓值。這樣就不在需要電源轉換,恒流源簡(jiǎn)化的電路結構就可以完成驅動(dòng)任務(wù)?! ?/p>

長(cháng)運通光電研究發(fā)現,LED有與白熾燈同樣的一項特性。白熾燈采用鎢絲發(fā)光,可以做到1.5-380V電壓適應,通過(guò)鎢絲粗細長(cháng)短獲得不同的阻抗,去適應不同的電壓驅動(dòng)要求。而LED同樣可以采用多數量串接,獲得不同的高電壓值,可見(jiàn)標稱(chēng)值電壓是發(fā)展高壓LEDs的導向標。實(shí)際上國外的交流LED和高壓LED也是通過(guò)光刻技術(shù)實(shí)現的,正式因為偏離了標稱(chēng)值導向標,一直都沒(méi)能找到正確的市場(chǎng)定位?! ?/p>

需要開(kāi)發(fā)幾款標稱(chēng)值電壓?長(cháng)運通光電研究認為,各國市電電壓主要是110V和220V,在同等功率下串并即可獲得到同等功率光源。為此,市電集中開(kāi)發(fā)一款110V-LEDs即可滿(mǎn)足照明需要。在低壓電源部分,開(kāi)關(guān)電源長(cháng)期形成12V、24V、36V、48V標稱(chēng)值電壓,汽車(chē)是12V或24V電壓,風(fēng)力和太陽(yáng)能均需要鉛酸蓄電池儲能,需要是12V和24V。為此應著(zhù)重考慮12V-LED設計,因為24V、36V、48V均是12V倍數,正常情況下LEDs串接,均能靈活的設計產(chǎn)品?! ?/p>

高壓LEDs可以使得我們的設計不再需要電源電壓轉換,或者沿用傳統成熟的開(kāi)關(guān)電源,不需要在開(kāi)發(fā)新的電源系統。同時(shí)歡迎新的電源設計支持LED,但是需要能在驗證后的電源基礎上保證我們的設計燈具壽命,提升LED產(chǎn)品可靠性?! ?/p>

三.去設計  

圖1是目前主要幾種設計方式,AC-LED因其整流橋部分也是采用LED組合設計的,整流橋部分也是發(fā)光的一部分。它的優(yōu)點(diǎn)是體積可以設計最小。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,設計成本最高。再因為L(cháng)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30%LED顆粒。因此,交流LED發(fā)展這幾年來(lái)一直都無(wú)法讓客戶(hù)接受的價(jià)格。但是分析認為還是會(huì )有5%的市場(chǎng)機會(huì ),因為交流LED體積最小,在針對體積要求很高的細分市場(chǎng)。

圖1中LV-LED部分是目前使用最多的驅動(dòng)方式,包括傳統的整流橋部分,單顆粒LED,在中間需要一個(gè)電壓轉換電路。電壓轉換部分沿用了傳統的開(kāi)關(guān)電源技術(shù),去電源化設計就是針對電源驅動(dòng),開(kāi)發(fā)更合適LED應用電路,在批量的過(guò)程中簡(jiǎn)便可靠,采用傳統的開(kāi)關(guān)電源驅動(dòng)LED以后會(huì )受到去電源化技術(shù)挑戰。去電源化設計是針對照明設計專(zhuān)用驅動(dòng)電路,在有些數細分市場(chǎng)不能被專(zhuān)用驅動(dòng)IC所覆蓋,還是會(huì )使用開(kāi)關(guān)電源,大約會(huì )有10-20%市場(chǎng)機會(huì )。

圖1交流LED、高壓LED和低壓LED電路示意

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