LED照明設(shè)計常見問題及分析
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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 的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，當電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(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 表盤上的數(shù)字，從遙控器 傳輸信息，為手表表盤照明并在設(shè)備開啟時向您發(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，或是用于點亮交通信號燈。
一、半導(dǎo)體照明應(yīng)用中存在的問題
●散熱
●缺乏標準，產(chǎn)品良莠不齊
●存在價格與設(shè)計品質(zhì)問題，最終消費者選擇LED照明，缺乏信心
●半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計方面與傳統(tǒng)照明有很大差別，傳統(tǒng)燈具企業(yè)需要經(jīng)驗/技能積累過程
●大家都看好該市場，但是還沒有規(guī)模上量
特點：
通過調(diào)整高精度恒流芯片，保證LED亮度、色度的一致性，在模塊一級為下游客戶提供標準的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；
新老燈具設(shè)計廠家，不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計，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，它提供計算機中所有部件所需要的電能。[全文]
電源
解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題。
二、散熱設(shè)計
●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；
●合理的計算設(shè)計散熱面積；
●有效的利用熱容量效應(yīng)。
●輸出驅(qū)動電壓選擇：
●20W以內(nèi)市電驅(qū)動時48V左右比較合適；
●較大的功率市電驅(qū)動輸出電壓36V左右最合適；
●離線式照明大部分是12V和24V電壓。
特點：
基于串并聯(lián)安全考慮出負載合適的驅(qū)動電壓值，盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計規(guī)格成本；
基于安規(guī)規(guī)定，產(chǎn)品設(shè)計要符合認證要求，流峰值超過42.4Vac或直流超過60Vdc的電壓；
從解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題考慮。
三、最高效率后端驅(qū)動方式
當輸出電壓在48V左右時，低壓差線性恒流器件恒流效率高達99%,恒流精度±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響；當輸出電壓在36V左右時，低壓差線性恒流器件恒流效率高達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：最高效的驅(qū)動恒流架構(gòu)；最高精度的恒流方式，受外圍器件影響最小；簡潔、方便、實用。
四、恒流消耗的功耗已達到可以忽略的程度
在深圳CYT公司實驗室，我們已經(jīng)驗證到后端恒流效率達到99.99375%,到了可以完全忽略的地步；
未來我們用1年時間完成這一設(shè)計成就，十多人的IC設(shè)計團隊和強有力的電源廠家合作，會盡快完成這一目標。
五、AC-DC設(shè)計
開關(guān) 開關(guān)是最常見的電子元件，功能就是電路的接通和斷開。接通則電流可以通過，反之電流無法通過。在各種電子設(shè)備、家用電器中都可以見到開關(guān)。 恒流源就是一個能輸出恒定電流的電源。 主要用于檢測熱繼電器、塑殼斷路器、小型短路器及需要設(shè)定額定電流、動作電流、短路保護電流等生產(chǎn)場合。 開關(guān) 恒流源
特點：
要合理的利用現(xiàn)有的開關(guān)電源 開關(guān)電源1是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(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，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間資源，是最經(jīng)濟的； 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組合化封裝是未來發(fā)展趨勢 模組的組合設(shè)計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)計成本；選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材；便于光學(xué)設(shè)計；電源設(shè)計簡化；封裝形式多樣；有利增強國產(chǎn)LED競爭力。 這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM具有代表性的幾款封裝。要設(shè)計產(chǎn)品，首先要確定用誰的LED封裝結(jié)構(gòu)；接下來考慮怎樣適應(yīng)這些封裝形式；由我們選擇的機會不多，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板級設(shè)計LED封裝，實現(xiàn)容易成本低廉；大家集思廣益，都能開發(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)計產(chǎn)品；有效的應(yīng)對日新月異、千變?nèi)f化的LED燈具需要；電源部分，只采用現(xiàn)有傳統(tǒng)開關(guān)恒壓電源供電；提高產(chǎn)品投放速度，燈具設(shè)計簡便實用，成本大幅度的降低；還可以避開前沿LED封裝專利圍堵。 九、按電壓標稱值封裝 LED恒流驅(qū)動革新技術(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，不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問題，使用現(xiàn)有的標準恒壓電源供電即可。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，因為日常生活中恒壓源是多見的，蓄電池、干電池是直流恒壓電源，而220V交流電，則可認為是一種交流恒壓電源，因為它們的輸出電壓是基本不變的，是不隨輸出電流的大小而大幅變化的。而穩(wěn)流電源呢，就是指如果負載電阻太大，使電源輸出電流不能達到恒流值，那么恒流源的輸出電壓就會自動升到電源的最大輸出電壓，只有當負載電阻小到一定的程度，使電源輸出電流達到恒流值，電源才真正處于恒流工作狀態(tài)，隨著負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、性能價格比高等特點，直觀快速，是一種使用極其簡單方便的測試工具，產(chǎn)品經(jīng)過防震防潮處理，可以在野外惡劣環(huán)境下長時間工作。 打破原來按光源設(shè)計產(chǎn)品，反過來按產(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，當兩段施加正向電壓時，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光、遠紅外光、近紅外光。 [全文] 十一、模組化光源優(yōu)點①有效的降低成本 減少封裝次數(shù)，節(jié)省封裝費用； 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)計成本； 降低散熱設(shè)計成本； 批次混合封裝，降低分檔成本； 產(chǎn)品設(shè)計簡化，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②熱阻降低 光源與外殼散熱器 用來傳導(dǎo)、釋放熱量的一系列裝置的統(tǒng)稱。 避開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)計難題。 十三、模組化光源優(yōu)點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?。?/P> 線性技術(shù)成熟高，沒有外圍器件影響精度； 沒有EMI干擾問題影響精度； 多路并聯(lián)相互不獨立影響精度； 不受電源波動影響負載恒流精度。最高的恒流精度架構(gòu)，對LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設(shè)計架構(gòu)。 十四、模組化光源優(yōu)點④保護一體化設(shè)計 內(nèi)置溫度保護； 內(nèi)部電源及保護技術(shù)； 內(nèi)置高灰階接口； 短路和斷路保護； 可設(shè)置聯(lián)動保護功能； ESD保護。 其它任何內(nèi)置功能、保護需求均可以探討。 十五、模組化光源優(yōu)點⑤走傳統(tǒng)電源道路 這是穩(wěn)健的第一步：可選擇性強；成本是最優(yōu)惠的；開關(guān)電源都實現(xiàn)不了的指標，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算機中所有部件所需要的電能。 開關(guān)電源 恒流電源
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