一種高壓LED光引擎的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　光引擎將成為LED照明燈具的標(biāo)準(zhǔn)零件

　　目前，LED照明燈具的LED光源和驅(qū)動(dòng)電源的五花八門(mén)現(xiàn)狀或許會(huì)改變，有很大一部分的LED照明燈具，其LED光源和驅(qū)動(dòng)電源會(huì)趨向標(biāo)準(zhǔn)化，將采用 國(guó)際通用的“光引擎”。

　　ZHAGA聯(lián)盟旨在發(fā)展LED光引擎 (light engine) 介面接口的標(biāo)準(zhǔn)，使不同廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品可有互換性。為了配合LED技術(shù)持續(xù)且高速的發(fā)展，藉由定義 各種專用光引擎介面接口資料，ZHAGA 標(biāo)準(zhǔn)將涵蓋物理尺寸，以及LED光引擎的光學(xué)、電氣與熱性能等，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn) ZHAGA 聯(lián)盟內(nèi)不同制造商之間產(chǎn)品 的兼容性、互換性。

　　ZHAGA 標(biāo)準(zhǔn)的建立，將有助于防止不相容光引擎的市場(chǎng)分化，使消費(fèi)者可以安心選擇和購(gòu)買(mǎi)市場(chǎng)上具有可兼容性的LED照明燈具產(chǎn)品，同時(shí)亦能持續(xù)享受LED 照明技術(shù)所提供產(chǎn)品效能的升級(jí)。此外，ZHAGA 標(biāo)準(zhǔn)的建立也會(huì)促進(jìn) LED 照明應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新，并提升社會(huì)總體經(jīng)濟(jì)效益。ZHAGA 聯(lián)盟是一個(gè)開(kāi)放的組織，會(huì)員可共享其 IPR 智財(cái)權(quán)，開(kāi)放照明產(chǎn)業(yè)內(nèi)各公司的加入。該組 織成員包括LED光引擎和LED燈具的生產(chǎn)廠商，也包括零部件供應(yīng)商(例如散 熱片和光學(xué)零部件)。

　　因此，LED 制造商、封裝廠，驅(qū)動(dòng)電源廠在 2012 年都會(huì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)各種規(guī)格 的光引擎。“LED 光源+驅(qū)動(dòng)電源”、“HVLEDs+高壓線性恒流源”就是類似的雛 形，按球泡的空間來(lái)做就是 A19、E27 專用方案，進(jìn)入光引擎就成了標(biāo)準(zhǔn)化方案。 光引擎將成為 LED 照明燈具的標(biāo)準(zhǔn)品零件而規(guī)模化生產(chǎn)。

　　HVLEDs 2012 年將快步進(jìn)入 LED 照明燈具

　　2012 年 HVLEDs 有望快步進(jìn)入 LED 照明燈具。這幾年 MOCVD 的大批引 入，使我國(guó)很快具備了 LED 照明的核“芯”技術(shù)，MOCVD 的大批開(kāi)工生產(chǎn)， 使國(guó)產(chǎn)的 LED 光源芯片源源不斷的流向市場(chǎng)，LCD 電視機(jī)(TV)的背光、筆記 本電腦(NB)的背光、LED 照明燈具使用國(guó)產(chǎn)的 LED 光源將快速上升。電子產(chǎn) 品的性價(jià)比決定市場(chǎng)的容量，價(jià)格與市場(chǎng)的關(guān)系是價(jià)格每降一點(diǎn)，市場(chǎng)將成平方 的增長(zhǎng)，完全是呈現(xiàn)一個(gè)金字塔規(guī)律。

　　高壓 LED 芯片組(HVLEDs)的高電壓、小電流，與通用的低壓 LED(LVLED) 的低電壓、大電流的工作環(huán)境相比，HVLEDs 工作時(shí)的發(fā)熱明顯降低;HVLEDs 只需要線性恒流源就能很好的工作，高壓線性恒流源無(wú)變壓器、無(wú)電解電容器， 困擾低壓 LED 的驅(qū)動(dòng)電源壽命、電解電容器的壽命問(wèn)題都迎刃而解了。

　　HVLEDs 的制造商正在配套高壓線性恒流源電源，他們將在 2012 年初向市 場(chǎng)推出“HVLEDs+高壓線性恒流源”的套件提供給下游 LED 燈具組裝生產(chǎn) LED 燈具。

　　目前，HVLEDs 生產(chǎn)成本和售價(jià)可能比同樣 W 數(shù)的LVLED 貴 20%，但是隨著技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)量的擴(kuò)大，成本將進(jìn)一步下降，而 LVLED 的下降空間已經(jīng) 不多了。HVLEDs 的驅(qū)動(dòng)電源的成本要比 LVLED 的開(kāi)關(guān)恒流源便宜多了。兩項(xiàng) 相抵，暫時(shí)可能持平，長(zhǎng)遠(yuǎn)而言，HVLEDs 的燈具價(jià)格將更便宜。也許 HVLEDs 的燈具將給我們一個(gè)性價(jià)比很好，而整燈價(jià)格比較接近老百姓購(gòu)買(mǎi)力的好機(jī)會(huì)， 這個(gè)市場(chǎng)是海量的。

　　高壓 LED 模組—HV LEDs 異軍突起

　　LED 家族的后起之秀高壓 LEDs(HV LEDs)異軍突起，VF 高電壓、IF 小電 流的工作條件完全顛覆了傳統(tǒng)的低壓 LED(LV LED)的 VF 低電壓、IF 大電流的 工作要求。LED 照明燈具由于采用 HV LEDs 的 SOC 模組而有可能降低發(fā)熱， 燈具結(jié)構(gòu)造型有可能更加趨向節(jié)省散熱材料、大于 270 度發(fā)光、低成本、減輕 重量方向發(fā)展。HV LEDs 雖有如上優(yōu)勢(shì)，是否會(huì)在家用照明海量市場(chǎng)勝出?2012 年市場(chǎng)可見(jiàn)分曉。

　　HV LEDs 是在芯片生產(chǎn)時(shí)在硅片上直接做成的片上系統(tǒng)(SOC)或稱之為 模組，這是 LED 芯片制造技術(shù)上的一個(gè)革命性的進(jìn)步。一個(gè) 2 吋硅晶圓片上， 一次可生產(chǎn)上萬(wàn)個(gè) LED 管芯，但是用通用的技術(shù)和工藝來(lái)生產(chǎn)，各個(gè) LED 參數(shù) 的離散性很大，所以生產(chǎn)之后制造商需要逐個(gè)測(cè)參數(shù)分檔，客戶只能拿相鄰的叁 檔放在一單位(燈)里用，才能保證顯示光色的一致性。HV LEDs 在生產(chǎn)時(shí)使 用新一代的工藝和高超加工技術(shù)，使同一硅晶圓片上的上萬(wàn)個(gè) LED 管芯的參數(shù) 完全一致，使之可以在芯片生產(chǎn)時(shí)很方便地就近組成 SOC 的 HV LEDs，如 HV45 上有 16 個(gè) LED，它們所有的電參數(shù)完全一樣(圖 1)。這樣的 HV LEDs 使用方 便，成本可控。另有一種 COB 的 HV LED，就是用前述的通用技術(shù)生產(chǎn)的、參 數(shù)離散型較大的 LED 管芯，經(jīng)測(cè)試數(shù)據(jù)后將相同參數(shù)的配置在一起，重新組合 成一個(gè)光源體。由于需要逐個(gè)測(cè)試、配對(duì)、篩選、組合，還有不少參數(shù)分散的無(wú) 法配對(duì)組合使用，應(yīng)當(dāng)說(shuō)生產(chǎn)成本會(huì)偏高。