大眾LED照明新技術發(fā)展近況與前景

高壓線性恒流電源方案中，由于沒有變壓器等磁性器件，沒有電解電容器，因而可省卻一般開關恒流電源成本的三分之一，應用電路簡潔，成本低廉;導熱塑料散熱器的引入又解決隔離安全技術問題，因此，高壓線性恒流源在一體化光電模塊(或稱一體化光電引擎)、平價LED燈具中的應用將迅速發(fā)展。典型的高壓線性恒流驅動電源如圖7所示。

圖7：典型的高壓線性恒流驅動電源電路

高壓線性恒流源是一種分段點亮LED的電源新技術，市電經(jīng)過橋式整流產(chǎn)生脈動直流，脈動直流的包絡線等同于交流電AC的正弦波，根據(jù)母線電壓的正弦波變化自動切換LED燈串，隨著母線電壓的上升依次點亮三串LED燈珠。當母線電壓上升，達到第一串LED導通電壓時，MOS1打開，LED1燈串點亮;當母線電壓繼續(xù)上升，達到第一、二串LED導通電壓之和時，MOS2自動打開，LED1和LED2燈串同時點亮;當母線電壓繼續(xù)升高到三串LED均可導通時，MOS3打開，LED1,LED2和LED3燈串幾乎同時點亮。如果母線電壓下降，則過程相反，分段導通狀況如圖7內附左下小圖所示。

分段點亮非隔離線性恒流LED驅動電源最大的優(yōu)點是體積小、成本低、高功率因數(shù)和長壽命，沒有變壓器和電感器，也沒有電解電容器;PFC可達0.90-0.99.缺點是LED光效利用率還低了一點，一般為70%~90%;還有一定的使用局限性，即輸入電壓范圍需要在20%的范圍之內，輸出LED燈珠電壓也需要在10%的范圍之內，否則效率會不理想。因此，在用高壓線性恒流驅動芯片做LED照明驅動電源設計時，需要針對不同的AC電源使用電壓、不同的LED燈具的功率和不同的線性驅動芯片做不同的應用電路方案設計。

一體化光電引擎成燈具廠新寵

由于有了HVLED,特別是多芯封裝的HVLED,和應用簡潔的高壓線性恒流驅動芯片，設計在鋁基板的同一面SMD LED燈珠和整流橋堆、電源驅動芯片的一體化光電模塊成為一個創(chuàng)新產(chǎn)品(圖8)。按照LED燈具功率設計的一體化光電模塊實物如圖9所示，將它與導熱散熱器緊密連接就成為各種球泡燈、筒燈、工礦燈內部的核心器件，它也可按照Zhang的標準設計制造成LED照明燈具中的一種標準化的通用部件

圖8：一體化光電模塊的原理

圖9：一體化光電引擎實物

平價LED燈具成終結海量產(chǎn)品

大眾LED照明燈具能被全世界老百姓用得起、用得好的一定是高品質、經(jīng)濟型平價LED燈具，因此平價LED燈具的性價比顯得十分重要。大眾LED照明燈具需要有高科技的技術、有精致成熟而簡單的工藝、有低廉的成本才能成為普惠百姓的海量產(chǎn)品。LED照明燈具市場是一座金字塔，高端產(chǎn)品只能是其中很少的一部分，大眾照明燈具是其下層的海量需求所在。

由于LED燈珠封裝技術的創(chuàng)新，COF和多芯封裝的HVLED成為平價LED燈具的首選光源;由于LED驅動電源芯片設計技術的創(chuàng)新，功能高度集成化，應用電路越來越簡化，PSR隔離開關恒流源驅動芯片、高壓線性恒流源芯片成為平價LED燈具的首選電源芯片。

以COF光源和PSR隔離開關恒流源芯片為主的5W平價LED球泡燈整體方案如圖10所示，其BOM成本已經(jīng)可以控制在RMB10.00元。深圳雷豐光電等數(shù)家公司已經(jīng)大批量生產(chǎn)。成熟的整體方案中，優(yōu)秀的瑞豐光電COF光源和頗具性價比的晶豐明源驅動電源芯片成為這個方案的核心器件

圖10：COF和PSR隔離開關恒流電源的平價LED方案

以高電壓(VF=35-140VDC)、小電流(20-60mA)多芯封裝HVLED光源和高壓線性恒流芯片為主的一體化光電模塊(或稱一體化光電引擎)、非隔離平價LED燈具整體方案如圖11所示。5W的平價球泡燈，采用導熱塑料或塑包鋁的散熱器解決了安全隔離技術，其BOM成本可以控制在RMB15.00元。優(yōu)秀的寧波美亞光電多芯封裝HVLED光源和技術先進的達鑫電子、美芯晟的三段點亮高壓線性驅動芯片成為這個方案的核心器件。

圖11：多芯封裝HVLED與高壓線性恒流電源的平價LED燈方案

先進的創(chuàng)新設計理念、成熟的生產(chǎn)工藝、可靠的品質保證、新一代導熱塑料散熱器的加盟(圖12)，使得適合大眾照明的平價LED燈具的設計生產(chǎn)變得簡單易行，性價比不斷接近老百姓的理想價位;由于LED產(chǎn)業(yè)鏈的上游企業(yè)提供了較為完整和成熟的可用于生產(chǎn)的方案，使得下游LED燈具企業(yè)設計重心移至燈具造型的差異化和創(chuàng)新多樣化設計，以及燈具結構的優(yōu)化設計。

圖12：導熱塑料散熱器