技術(shù)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(gè)低功率芯片集成的1W大功率LED器件最為典型。國(guó)際上該類型器件具體性能可達(dá)到以下規(guī)格：半功率角120°，驅(qū)動(dòng)電流300mA,標(biāo)準(zhǔn)電壓318V和可達(dá)80lm的標(biāo)準(zhǔn)光通輸出。該類器件的主要優(yōu)勢(shì)在于以較低的采購(gòu)成本來(lái)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(gè)大功率芯片，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使最終的產(chǎn)品熱阻控制在3℃/W,同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)高達(dá)10W的高功率，它的出現(xiàn)使得替代一些高端室內(nèi)照明設(shè)施成為可能。該封裝形式的主要難點(diǎn)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(shù)沿用傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝，即直接將LED芯片直接固晶在PCB板上。利用該技術(shù)，目前已有廠商能使LED模組作到013mm以下的厚度，同時(shí)由于LED芯片直接與PCB板連接，增加了導(dǎo)熱面積，散熱問(wèn)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(shù)壁壘，目前能量產(chǎn)化的不多。

　　4　提升關(guān)鍵之三———燈具技術(shù)

　　4.1　散熱技術(shù)

　　燈具的壽命一直是大家所關(guān)注的主要問(wèn)題之一。一個(gè)好的燈具散熱系統(tǒng)光靠低熱阻的LED器件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它必須有效降低pn結(jié)到環(huán)境的熱阻，以此盡可能降低LED的pn結(jié)結(jié)溫來(lái)提高整個(gè)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(shè)計(jì)（包括布線、焊盤大小等）尤為重要。

　　4.2　光學(xué)設(shè)計(jì)

　　LED是點(diǎn)光源，又有方向性。利用好LED的這兩個(gè)特性是燈具光學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通過(guò)LED點(diǎn)陣的設(shè)計(jì)和二次光學(xué)的設(shè)計(jì)，LED燈具可以達(dá)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(dǎo)光板等技術(shù)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(lái)達(dá)到光學(xué)要求。除以上因素，色溫、輝度、顯色指數(shù)也是室內(nèi)照明設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)，目前通過(guò)LED芯片和熒光粉的改良，LED燈具的顯色指數(shù)可達(dá)95[16]。

　　4.3　驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

　　LED是單極性器件，在實(shí)際使用中僅允許電流從固定一側(cè)流入并從相應(yīng)另一側(cè)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(shí)，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(qū)動(dòng)器。一般可將LED電源驅(qū)動(dòng)解決方案劃分為以下三大類：

　　（a）DC/DC應(yīng)用：如手電筒、閃光燈、MR16、頭燈、櫥柜照明等；

　?。╞）AC/DC應(yīng)用（≤25W）：如普通照明、汞燈替代照明等；

　　（c）AC/DC應(yīng)用（≥25W）：如道路、隧道、鐵路、洗墻的照明等。

　　4.4　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　除了以上光電熱因素的影響，LED燈具的整體設(shè)計(jì)也是重要的一環(huán)。包括燈具的外形、選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。外形上需要增加其藝術(shù)美感，選材上兼顧環(huán)保實(shí)用，結(jié)構(gòu)上要融于整體建筑架構(gòu)。另外，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)所，選擇合適的燈具出光效果也是需要考慮的。

　　5　結(jié)論

　　綜上所述，本文從LED芯片、封裝、燈具三方面闡述了LED技術(shù)提升的關(guān)鍵。按效率而言，目前量產(chǎn)的LED效率可達(dá)100lm/W@350mA,而實(shí)驗(yàn)室水平可高達(dá)161lm/W;按光源質(zhì)量而言，目前LED燈具的顯色指數(shù)可高達(dá)95,并且在體積和區(qū)域控制上優(yōu)勢(shì)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(jìn)一步完善，相信LED室內(nèi)照明將越來(lái)越普及。