《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LED燈具關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題全面分析
摘要: 要設(shè)計(jì)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(jī)會(huì)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,。
關(guān)鍵詞: LED燈具 LED電源 LED照明 LED模組
Abstract:
Key words :

        要設(shè)計(jì)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(jī)會(huì)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,。

  
    一,、半導(dǎo)體照明應(yīng)用中存在的問題

  1、散熱
  2,、缺乏標(biāo)準(zhǔn),,產(chǎn)品良莠不齊
  3、存在價(jià)格與設(shè)計(jì)品質(zhì)問題,,最終消費(fèi)者選擇LED照明,,缺乏信心
  4、半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計(jì)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(yàn)/技能積累過程
  5,、大家都看好該市場,但是還沒有規(guī)模上量
  特點(diǎn):
  1,、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(biāo)準(zhǔn)的,、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品,;
  2,、新老燈具設(shè)計(jì)廠家,,不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計(jì),只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源即可工作的簡潔線路設(shè)計(jì),,是最快也是最可靠方式,;
  3、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(jì)

  1、最短的熱傳到路徑,,減小熱傳導(dǎo)阻力,;
  2、增大相互傳導(dǎo)面積,,增加熱傳到速度;
  3,、合理的計(jì)算設(shè)計(jì)散熱面積,;
  4、有效的利用熱容量效應(yīng),。
  輸出驅(qū)動(dòng)電壓選擇:
  20W以內(nèi)市電驅(qū)動(dòng)時(shí)48V左右比較合適,;
  較大的功率市電驅(qū)動(dòng)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(diǎn):
  基于串并聯(lián)安全考慮出負(fù)載合適的驅(qū)動(dòng)電壓值,,盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計(jì)規(guī)格成本;
  基于安規(guī)規(guī)定,,產(chǎn)品設(shè)計(jì)要符合認(rèn)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(dòng)方式

  當(dāng)輸出電壓在48V左右時(shí),,低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)99%,恒流精度±3%以內(nèi),不受任何外圍器件影響,;當(dāng)輸出電壓在36V左右時(shí),,低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)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(diǎn):最高效的驅(qū)動(dòng)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(shí)用,。
  
    四、恒流消耗的功耗已達(dá)到可以忽略的程度

  在深圳CYT公司實(shí)驗(yàn)室,,我們已經(jīng)驗(yàn)證到后端恒流效率達(dá)到99.99375 %,到了可以完全忽略的地步,;
  未來我們用1年時(shí)間完成這一設(shè)計(jì)成就,十多人的IC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和強(qiáng)有力的電源廠家合作,,會(huì)盡快完成這一目標(biāo),。
  
    五、AC-DC設(shè)計(jì)

  開關(guān)電源發(fā)展到今天是多年積累的結(jié)果,,短期內(nèi)AC-DC直接恒流不可突破,;恒壓和恒流是矛和盾的關(guān)系,必須要分開考慮,;恒流源負(fù)載調(diào)整率是1%(mA)/V,達(dá)不到恒流效果,;想法越多成本越高,與風(fēng)險(xiǎn)成正比,。
  特點(diǎn):
  要合理的利用現(xiàn)有的開關(guān)電源資源,,是最經(jīng)濟(jì)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,。
  與開關(guān)恒流方式比較
  


    六,、LED組合化封裝是未來發(fā)展趨勢

  模組的組合設(shè)計(jì)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(jì)成本,;選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材,;便于光學(xué)設(shè)計(jì);電源設(shè)計(jì)簡化,;封裝形式多樣,;有利增強(qiáng)國產(chǎn)LED競爭力。,!
  
    七,、封裝結(jié)構(gòu)‘綁架’了我們光學(xué)效果設(shè)計(jì)

  這是Cree、Nichia,、Lumileds,、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設(shè)計(jì)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(jī)會(huì)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(jì)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(jì)LED封裝,實(shí)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(jì)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(jì)簡便實(shí)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(biāo)稱值封裝

  LED恒流驅(qū)動(dòng)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(biāo)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(jì),不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問題,,使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)恒壓電源供電即可,。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源”一說終結(jié)!
  
    十,、按產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)光源

  打破原來按光源設(shè)計(jì)產(chǎn)品,,反過來按產(chǎn)品定制LED光源封裝形式;最大限度配合產(chǎn)品創(chuàng)意展現(xiàn),;因產(chǎn)品設(shè)計(jì)光學(xué)封裝結(jié)構(gòu),;成本低;與產(chǎn)品結(jié)合設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu),,熱阻降低,;恒流精度高,;保護(hù)功能具一體。深圳CYT公司LED實(shí)驗(yàn)室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設(shè)計(jì),。
  


    十一,、模組化光源優(yōu)點(diǎn)①有效的降低成本

  減少封裝次數(shù),節(jié)省封裝費(fèi)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(jì)成本,;
  降低散熱設(shè)計(jì)成本;
  批次混合封裝,,降低分檔成本,;
  產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(diǎn)②熱阻降低

  光源與外殼散熱器直接結(jié)合;
  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(jì)難題,。
  
    十三、模組化光源優(yōu)點(diǎn)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?。?br />   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(dú)立影響精度,;
  不受電源波動(dòng)影響負(fù)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(jì)架構(gòu),。
  
    十四,、模組化光源優(yōu)點(diǎn)④保護(hù)一體化設(shè)計(jì)

  內(nèi)置溫度保護(hù);
  內(nèi)部電源及保護(hù)技術(shù),;
  內(nèi)置高灰階接口,;
  短路和斷路保護(hù),;
  可設(shè)置聯(lián)動(dòng)保護(hù)功能;
  ESD保護(hù),。
  其它任何內(nèi)置功能,、保護(hù)需求均可以探討。
  
    十五,、模組化光源優(yōu)點(diǎn)⑤走傳統(tǒng)電源道路

  這是穩(wěn)健的第一步,;可選擇性強(qiáng);成本是最優(yōu)惠的,;開關(guān)電源都實(shí)現(xiàn)不了的指標(biāo),,LED電源也實(shí)現(xiàn)也困難,少走彎路,;就算有實(shí)力的公司設(shè)計(jì),,LED部分也需要時(shí)間驗(yàn)證;完全沒有電磁兼容性問題,。電源的成熟需要時(shí)間,,有些關(guān)于LED電源的宣傳你趕相信嗎?先恒壓,,再線性恒流,,一定是LED照明驅(qū)動(dòng)方式未來市場主流!
 

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