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LED照明設計過程中關鍵問題全析

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2012-2-1
要設計產品,首先要確定用誰的LED封裝結構;接下來考慮怎樣適應這些封裝形式; 由我們選擇的機會不多,光學結構是建立在這些封裝之上的;我們很多創意不能很好的發揮。下麵介紹LED照明設計過程中的關鍵問題及分析。

  一、半導體(ti) 照明應用中存在的問題

  1、散熱

  2、缺乏標準,產(chan) 品良莠不齊

  3、存在價(jia) 格與(yu) 設計品質問題,最終消費者選擇LED照明,缺乏信心

  4、半導體(ti) 照明在電氣設計方麵與(yu) 傳(chuan) 統照明有很大差別,傳(chuan) 統燈具企業(ye) 需要經驗/技能積累過程

  5、大家都看好該市場,但是還沒有規模上量

  特點:

  1、通過調整高精度恒流芯片,保證LED亮度、色度的一致性,在模塊一級為(wei) 下遊客戶提供標準的、定製的、可靠的高品質產(chan) 品;

  2、新老燈具設計廠家,不要過於(yu) 複雜的電氣設計,隻需在外部加上傳(chuan) 統的恒壓電源即可工作的簡潔線路設計,是最快也是最可靠方式;

  3、解決(jue) LED照明市場大規模上量的技術和品質問題。

  二、散熱設計

  1、最短的熱傳(chuan) 到路徑,減小熱傳(chuan) 導阻力;

  2、增大相互傳(chuan) 導麵積,增加熱傳(chuan) 到速度;

  3、合理的計算設計散熱麵積;

  4、有效的利用熱容量效應。

  輸出驅動電壓選擇:

  1、20W以內(nei) 市電驅動時48V左右比較合適;

  2、較大的功率市電驅動輸出電壓36V左右最合適;

  3、離線式照明大部分是12V和24V電壓。

  特點:

  1、基於(yu) 串並聯安全考慮出負載合適的驅動電壓值,盡量統一電壓值減小電源設計規格成本;

  2、基於(yu) 安規規定,產(chan) 品設計要符合認證要求,流峰值超過42.4Vac或直流超過60Vdc的電壓 ;

  3、從(cong) 解決(jue) LED照明市場大規模上量的技術和品質問題考慮。 

  三、最高效率後端驅動方式

  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(nei) ,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(nei) ,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:最高效的驅動恒流架構;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(men) 已經驗證到後端恒流效率達到99.99375 %,到了可以完全忽略的地步;

  未來我們(men) 用1年時間完成這一設計成就,十多人的IC設計團隊和強有力的電源廠家合作,會(hui) 盡快完成這一目標。

  五、AC-DC設計

  開關(guan) 電源發展到今天是多年積累的結果,短期內(nei) AC-DC直接恒流不可突破;恒壓和恒流是矛和盾的關(guan) 係,必須要分開考慮;恒流源負載調整率是1%(mA)/V,達不到恒流效果;想法越多成本越高,與(yu) 風險成正比。

  特點:

  1、要合理的利用現有的開關(guan) 電源資源,是最經濟的;

  2、恒壓和恒流技術結合是必然的 ;

  3、在穩定的產(chan) 品技術上創意才是有效的。

  六、LED組合化封裝是未來發展趨勢

  模組的組合設計能有效的降低一次性封裝成本;分散的封裝形式有利於(yu) 減低散熱設計成本;選擇國產(chan) 的鋁基PCB板材;便於(yu) 光學設計;電源設計簡化;封裝形式多樣;有利增強國產(chan) LED競爭(zheng) 力。!

  七、封裝結構‘綁架’了我們(men) 光學效果設計

  這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設計產(chan) 品,首先要確定用誰的LED封裝結構;接下來考慮怎樣適應這些封裝形式; 由我們(men) 選擇的機會(hui) 不多,光學結構是建立在這些封裝之上的;我們(men) 很多創意不能很好的發揮。

  燈具設計是千變萬(wan) 化的,怎樣才可以擺脫這一局麵?

  八、模組化封裝與(yu) 恒流技術結合

  在PCB板級設計LED封裝,實現容易成本低廉;大家集思廣益,都能開發出不同類型的封裝形式;整合恒流技術與(yu) 配光參數後的功率LED基礎上設計產(chan) 品;有效的應對日新月異、千變萬(wan) 化的LED燈具需要;電源部分,隻采用現有傳(chuan) 統開關(guan) 恒壓電源供電;提高產(chan) 品投放速度,燈具設計簡便實用,成本大幅度的降低;還可以避開前沿LED封裝專(zhuan) 利圍堵。

  九、按電壓標稱值封裝

  LED恒流驅動革新技術在深圳CYT誕生,我將它命名為(wei) 《功率LED恒流集成封裝》技術,簡稱《模組封裝》;此技術是LED封裝技術的基礎上直接整合低壓差線性高精度恒流技術;以後LED可以直接標稱電壓值規格出現,比如:12V/1W、24V/1W、36V/1W、48V/1W、 12V/3W、24V/2W……36V/10W 等等。 以後,客戶使用CYT技術的產(chan) 品設計,不再需要考慮任何關(guan) 於(yu) LED恒流問題,使用現有的標準恒壓電源供電即可。此技術將宣告“LED恒流電源”一說終結!

  十、按產(chan) 品設計發光源

  打破原來按光源設計產(chan) 品,反過來按產(chan) 品定製LED光源封裝形式;最大限度配合產(chan) 品創意展現;因產(chan) 品設計光學封裝結構;成本低;與(yu) 產(chan) 品結合設計散熱結構,熱阻降低;恒流精度高;保護功能具一體(ti) 。深圳CYT公司LED實驗室可以快速幫助你完成產(chan) 品設計。

  十一、模組化光源優(you) 點①有效的降低成本

  1、減少封裝次數,節省封裝費用;

  2、同環境、條件生產(chan) 提高一致性,提高良品率;

  3、減少光學設計成本;

  4、降低散熱設計成本;

  5、批次混合封裝,降低分檔成本;

  6、產(chan) 品設計簡化,降低整體(ti) 成本;

  7、低廉的封裝架構。這一技術,將指引LED照明行業(ye) 沿著健康的方向發展。

  十二、模組化光源優(you) 點②熱阻降低

  1、光源與(yu) 外殼散熱器直接結合;

  2、避開PCB作為(wei) 熱媒介;

  3、減少芯片到外殼散熱路徑;

  4、采用新的熱傳(chuan) 到技術;最有效的降低散熱熱阻,解決(jue) 散熱設計難題。

  十三、模組化光源優(you) 點③恒流精度高

  1、模組內(nei) 統一考慮Vf值;

  2、恒流源受外界影響小;

  3、線性技術成熟高,沒有外圍器件影響精度;

  4、沒有EMI幹擾問題影響精度;

  5、多路並聯相互不獨立影響精度;

  6、不受電源波動影響負載恒流精度。 最高的恒流精度架構,對LED亮度一致性及壽命最優(you) 化的設計架構。

  十四、模組化光源優(you) 點④保護一體(ti) 化設計

  1、內(nei) 置溫度保護;

  2、內(nei) 部電源及保護技術;

  3、內(nei) 置高灰階接口;

  4、短路和斷路保護;

  5、可設置聯動保護功能;

  6、ESD保護。

  其它任何內(nei) 置功能、保護需求均可以探討。

  十五、模組化光源優(you) 點⑤走傳(chuan) 統電源道路

  這是穩健的第一步;可選擇性強;成本是最優(you) 惠的;開關(guan) 電源都實現不了的指標,LED電源也實現也困難,少走彎路;就算有實力的公司設計,LED部分也需要時間驗證;完全沒有電磁兼容性問題。電源的成熟需要時間,有些關(guan) 於(yu) LED電源的宣傳(chuan) 你趕相信嗎?先恒壓,再線性恒流,一定是LED照明驅動方式未來市場主流!

Tags:LED,LED照明設計,照明設計  
責任編輯:admin
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