技術提升助LED室內(nèi)照明發(fā)展

　　3.2　芯片集成封裝

　　多芯片集成器件是目前大功率LED器件最為常見的另一種封裝形式，可以分為小功率芯片集成器件和大功率芯片集成器件兩類，前者以6個低功率芯片集成的1W大功率LED器件最為典型。國際上該類型器件具體性能可達到以下規(guī)格：半功率角120°，驅動電流300mA,標準電壓318V和可達80lm的標準光通輸出。該類器件的主要優(yōu)勢在于以較低的采購成本來獲得單芯片大功率器件的光通量。大功率芯片集成器件以CREE公司最新推出的MC系列為代表（見表4），內(nèi)含四個大功率芯片，通過優(yōu)化設計，可以使最終的產(chǎn)品熱阻控制在3℃/W,同時可以驅動高達10W的高功率，它的出現(xiàn)使得替代一些高端室內(nèi)照明設施成為可能。該封裝形式的主要難點是由于芯片間的差異性而引起的配光、老化、色度均勻性等難以控制。

　　3.3　ChiponBoard（COB）封裝

　　該技術沿用傳統(tǒng)半導體工藝，即直接將LED芯片直接固晶在PCB板上。利用該技術，目前已有廠商能使LED模組作到013mm以下的厚度，同時由于LED芯片直接與PCB板連接，增加了導熱面積，散熱問題也可以得到解決。目前此封裝形式多以小功率芯片為主，器件效率可作到70lm/W（20mA）以上。不足之處在于還存在一些技術壁壘，目前能量產(chǎn)化的不多。

　　4　提升關鍵之三———燈具技術

　　4.1　散熱技術

　　燈具的壽命一直是大家所關注的主要問題之一。一個好的燈具散熱系統(tǒng)光靠低熱阻的LED器件是遠遠不夠的，它必須有效降低pn結到環(huán)境的熱阻，以此盡可能降低LED的pn結結溫來提高整個LED燈具的壽命。跟傳統(tǒng)光源不同的是，PCB板既是LED的供電載體，也是散熱載體，所以PCB的散熱設計（包括布線、焊盤大小等）尤為重要。

　　4.2　光學設計

　　LED是點光源，又有方向性。利用好LED的這兩個特性是燈具光學設計的關鍵。通過LED點陣的設計和二次光學的設計，LED燈具可以達到比較理想的配光曲線。例如在整體照明中，要求燈具的照射面比較大，可以使用線性LED燈條配以導光板等技術使之成為面光源，既提高均勻度又可防止眩光的發(fā)生。一些輔助照明、層次照明中則需要一定的聚光效果，以突出被照物體，主要可以選擇配一些聚光透鏡來達到光學要求。除以上因素，色溫、輝度、顯色指數(shù)也是室內(nèi)照明設計考慮的重點，目前通過LED芯片和熒光粉的改良，LED燈具的顯色指數(shù)可達95[16]。

　　4.3　驅動設計

　　LED是單極性器件，在實際使用中僅允許電流從固定一側流入并從相應另一側流出，因此不能在LED器件兩端直接施加交變電流或電壓。同時，為了獲得穩(wěn)定的LED光通量輸出，LED器件的輸入電壓（順向）或電流亦需穩(wěn)定，所以必須選用LED電源驅動器。一般可將LED電源驅動解決方案劃分為以下三大類：

　?。╝）DC/DC應用：如手電筒、閃光燈、MR16、頭燈、櫥柜照明等；

　?。╞）AC/DC應用（≤25W）：如普通照明、汞燈替代照明等；

　　（c）AC/DC應用（≥25W）：如道路、隧道、鐵路、洗墻的照明等。

　　4.4　系統(tǒng)設計

　　除了以上光電熱因素的影響，LED燈具的整體設計也是重要的一環(huán)。包括燈具的外形、選材、結構設計。外形上需要增加其藝術美感，選材上兼顧環(huán)保實用，結構上要融于整體建筑架構。另外，根據(jù)實際的應用場所，選擇合適的燈具出光效果也是需要考慮的。

　　5　結論

　　綜上所述，本文從LED芯片、封裝、燈具三方面闡述了LED技術提升的關鍵。按效率而言，目前量產(chǎn)的LED效率可達100lm/W@350mA,而實驗室水平可高達161lm/W;按光源質量而言，目前LED燈具的顯色指數(shù)可高達95,并且在體積和區(qū)域控制上優(yōu)勢明顯；按照材料特性而言，組成部件的材料綠色環(huán)保。所以，可以看出LED還有較大的提升空間，隨著LED配套產(chǎn)業(yè)鏈的進一步完善，相信LED室內(nèi)照明將越來越普及。