LED照明設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題及分析
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LED（Light Emitting Diode）即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(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(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量。能完成數(shù)十種不同的工作，并且在各種設(shè)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(shù)字，從遙控器 傳輸信息，為手表表盤(pán)照明并在設(shè)備開(kāi)啟時(shí)向您發(fā)出提示。 如果將它們集結(jié)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(hào)燈。
一、半導(dǎo)體照明應(yīng)用中存在的問(wèn)題
●散熱
●缺乏標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品良莠不齊
●存在價(jià)格與設(shè)計(jì)品質(zhì)問(wèn)題，最終消費(fèi)者選擇LED照明，缺乏信心
●半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計(jì)方面與傳統(tǒng)照明有很大差別，傳統(tǒng)燈具企業(yè)需要經(jīng)驗(yàn)/技能積累過(guò)程
●大家都看好該市場(chǎng)，但是還沒(méi)有規(guī)模上量
特點(diǎn)：
通過(guò)調(diào)整高精度恒流芯片，保證LED亮度、色度的一致性，在模塊一級(jí)為下游客戶提供標(biāo)準(zhǔn)的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；
新老燈具設(shè)計(jì)廠家，不要過(guò)于復(fù)雜的電氣設(shè)計(jì)，只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源 電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。[全文]
電源
解決LED照明市場(chǎng)大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題。
二、散熱設(shè)計(jì)
●最短的熱傳到路徑，減小熱傳導(dǎo)阻力；
●增大相互傳導(dǎo)面積，增加熱傳到速度；
●合理的計(jì)算設(shè)計(jì)散熱面積；
●有效的利用熱容量效應(yīng)。
●輸出驅(qū)動(dòng)電壓選擇：
●20W以內(nèi)市電驅(qū)動(dòng)時(shí)48V左右比較合適；
●較大的功率市電驅(qū)動(dòng)輸出電壓36V左右最合適；
●離線式照明大部分是12V和24V電壓。
特點(diǎn)：
基于串并聯(lián)安全考慮出負(fù)載合適的驅(qū)動(dòng)電壓值，盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計(jì)規(guī)格成本；
基于安規(guī)規(guī)定，產(chǎn)品設(shè)計(jì)要符合認(rèn)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(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題考慮。
三、最高效率后端驅(qū)動(dòng)方式
當(dāng)輸出電壓在48V左右時(shí)，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)99%,恒流精度±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響；當(dāng)輸出電壓在36V左右時(shí)，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)98.6%,恒流精度±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響；就算在離線式照明部分，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(qū)動(dòng)恒流架構(gòu)；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(dá)到可以忽略的程度
在深圳CYT公司實(shí)驗(yàn)室，我們已經(jīng)驗(yàn)證到后端恒流效率達(dá)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(shè)計(jì)成就，十多人的IC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和強(qiáng)有力的電源廠家合作，會(huì)盡快完成這一目標(biāo)。
五、AC-DC設(shè)計(jì)
開(kāi)關(guān) 開(kāi)關(guān)是最常見(jiàn)的電子元件，功能就是電路的接通和斷開(kāi)。接通則電流可以通過(guò)，反之電流無(wú)法通過(guò)。在各種電子設(shè)備、家用電器中都可以見(jiàn)到開(kāi)關(guān)。 恒流源就是一個(gè)能輸出恒定電流的電源。 主要用于檢測(cè)熱繼電器、塑殼斷路器、小型短路器及需要設(shè)定額定電流、動(dòng)作電流、短路保護(hù)電流等生產(chǎn)場(chǎng)合。 開(kāi)關(guān) 恒流源
特點(diǎn)：
要合理的利用現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源 開(kāi)關(guān)電源1是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間資源，是最經(jīng)濟(jì)的； 恒壓和恒流技術(shù)結(jié)合是必然的； 在穩(wěn)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(shì) 模組的組合設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成本；選擇國(guó)產(chǎn)的鋁基PCB板材；便于光學(xué)設(shè)計(jì)；電源設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化；封裝形式多樣；有利增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)LED競(jìng)爭(zhēng)力。 這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM具有代表性的幾款封裝。要設(shè)計(jì)產(chǎn)品，首先要確定用誰(shuí)的LED封裝結(jié)構(gòu)；接下來(lái)考慮怎樣適應(yīng)這些封裝形式；由我們選擇的機(jī)會(huì)不多，光學(xué)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)是千變?nèi)f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(jié)合 在PCB板級(jí)設(shè)計(jì)LED封裝，實(shí)現(xiàn)容易成本低廉；大家集思廣益，都能開(kāi)發(fā)出不同類型的封裝形式；整合恒流技術(shù)與配光參數(shù)后的功率LED基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)產(chǎn)品；有效的應(yīng)對(duì)日新月異、千變?nèi)f化的LED燈具需要；電源部分，只采用現(xiàn)有傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)恒壓電源供電；提高產(chǎn)品投放速度，燈具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便實(shí)用，成本大幅度的降低；還可以避開(kāi)前沿LED封裝專利圍堵。 九、按電壓標(biāo)稱值封裝 LED恒流驅(qū)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《模組封裝》；此技術(shù)是LED封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上直接整合低壓差線性高精度恒流技術(shù)；以后LED可以直接標(biāo)稱電壓值規(guī)格出現(xiàn)，比如：12V/1W、24V/1W、36V/1W、48V/1W、12V/3W、24V/2W……36V/10W等等。以后，客戶使用CYT技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問(wèn)題，使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)恒壓電源供電即可。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源 穩(wěn)流亦可叫恒流，意思相近，一般可以不加區(qū)別。與恒壓的概念相比，穩(wěn)流的概念就難于理解一些了，因?yàn)槿粘Ｉ钪泻銐涸词嵌嘁?jiàn)的，蓄電池、干電池是直流恒壓電源，而220V交流電，則可認(rèn)為是一種交流恒壓電源，因?yàn)樗鼈兊妮敵鲭妷菏腔静蛔兊?，是不隨輸出電流的大小而大幅變化的。而穩(wěn)流電源呢，就是指如果負(fù)載電阻太大，使電源輸出電流不能達(dá)到恒流值，那么恒流源的輸出電壓就會(huì)自動(dòng)升到電源的最大輸出電壓，只有當(dāng)負(fù)載電阻小到一定的程度，使電源輸出電流達(dá)到恒流值，電源才真正處于恒流工作狀態(tài)，隨著負(fù)載電阻值的逐步減小，輸出電壓也按規(guī)律下降，以保持輸出電流的恒定不變。這就是恒流的概念。 十、按產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)光源 光源產(chǎn)品具有LED顯示、體積小、重量輕、易攜帶、電池供電、性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，直觀快速，是一種使用極其簡(jiǎn)單方便的測(cè)試工具，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)防震防潮處理，可以在野外惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作。 打破原來(lái)按光源設(shè)計(jì)產(chǎn)品，反過(guò)來(lái)按產(chǎn)品定制LED光源 led光源又稱發(fā)光二極管，是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩段施加正向電壓時(shí)，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見(jiàn)光、遠(yuǎn)紅外光、近紅外光。 [全文] 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(shù)，節(jié)省封裝費(fèi)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(shè)計(jì)成本； 降低散熱設(shè)計(jì)成本； 批次混合封裝，降低分檔成本； 產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，降低整體成本； 低廉的封裝架構(gòu)。這一技術(shù)，將指引LED照明行業(yè)沿著健康的方向發(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 用來(lái)傳導(dǎo)、釋放熱量的一系列裝置的統(tǒng)稱。 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(shè)計(jì)難題。 十三、模組化光源優(yōu)點(diǎn)③恒流精度高 模組內(nèi)統(tǒng)一考慮Vf值； 恒流源受外界影響小； 線性技術(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(dú)立影響精度； 不受電源波動(dòng)影響負(fù)載恒流精度。最高的恒流精度架構(gòu)，對(duì)LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設(shè)計(jì)架構(gòu)。 十四、模組化光源優(yōu)點(diǎn)④保護(hù)一體化設(shè)計(jì) 內(nèi)置溫度保護(hù)； 內(nèi)部電源及保護(hù)技術(shù)； 內(nèi)置高灰階接口； 短路和斷路保護(hù)； 可設(shè)置聯(lián)動(dòng)保護(hù)功能； ESD保護(hù)。 其它任何內(nèi)置功能、保護(hù)需求均可以探討。 十五、模組化光源優(yōu)點(diǎn)⑤走傳統(tǒng)電源道路 這是穩(wěn)健的第一步：可選擇性強(qiáng)；成本是最優(yōu)惠的；開(kāi)關(guān)電源都實(shí)現(xiàn)不了的指標(biāo)，LED電源 led電源是電源的一種，是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它是提供燈光照明電能和提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。 開(kāi)關(guān)電源 恒流電源
評(píng)論