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LED照明技术细节 需要我们关注

发布者: 中千光电  时间:2012-02-16

led照明灯具在近 期得到飞跃的发展,led作为绿色环保 的清洁光源得到广泛的认可.LED光源使用寿命长、节能省电、应用简单方便、使用成本低,因而在家庭照 明都将得到海量的应用,欧司朗光学半 导体公司2008年调查统计,全球每年家庭 照明灯座出货量约为500亿个.
  led光源的技术日趋成熟,每瓦发光流明 迅速增长,促使其逐年递减降价.以1Wled光源为例,2008年春的价格已是2006年春的价格三分之一,2009年春将降至2006年的四分之一.led绿色灯具的海 量市场和持续稳定数年增长需求将是集成电路行业继VCD、DVD、手机、MP3之后的消费电 子市场的超级海啸!
  LED灯具的高节能、长寿命、利环保的优越 性能获得普遍的公认.
  led高节能:直流驱动,超低功耗(单管0.03瓦-1瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果 比传统光源节能80%以上.led长寿命:led光源被称为长寿灯.固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有 松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点.
  led寿命:使用寿命可达5万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上.
  led利环保:led是一种绿色光源,环保效益更佳.光谱中没有紫 外线和红外线,热量低和无频闪,无辐射,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿 色照明光源.
  led光源工作特点照明用led光源的VF电压都很低,一般VF=2.75-3.8V,IF在15-1400mA;因此LED驱动IC的输出电压是VFXN或VFX1,IF恒流在15-1400mA.LED灯具使用的led光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二种,小功率led多用来做led日光灯、装饰灯、格栅灯;大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等.功率led光源是低电压、大电流驱动的器件,其发光的强度由流过led的电流大小决定,电流过强会引起led光的衰减,电流过弱会影响led的发光强度,因此,led的驱动需要提 供恒流电源,以保证大功率led使用的安全性,同时达到理想 的发光强度.在led照明领域,要体现出节能 和长寿命的特点,选择好LED驱动IC至关重要,没有好的驱动IC的匹配,led照明的优势无法体现.led照明设计需要 注意的技术细节
  led灯具对低压驱 动芯片的要求:
  1.驱动芯片的标 称输入电压范围应当满足DC8-40V,以覆盖应用面的需要,耐压如能大于45V更好;AC12V或24V输入时简单的 桥式整流器输出电压会随电网电压波动,特别是电压偏 高时输出直流电压也会偏高,驱动IC如不能适应宽 电压范围,往往在电网电 压升高时会被击穿,led光源也因此被烧毁.
  2.驱动芯片的标 称输出电流要求大于1.2-1.5A,作为照明用的led光源,1W功率的led光源其标称工 作电流为350mA,3W功率的led光源其标称工 作电流为700mA,功率大的需要 更大的电流,因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的 电流输出,设计产品时必 需使驱动IC工作在满负输出的70-90%的最佳工作区域.使用满负输出 电流的驱动IC在灯具狭小空 间散热不畅,容易疲劳和早期失效.
  3.驱动芯片的输 出电流必需长久恒定,led光源才能稳定发光,亮度不会闪烁;同一批驱动芯 片在同等条件下使用,其输出电流大 小要尽可能一致,也就是离散性要小,这样在大批量 自动化生产线上生产才能有效和有序;对于输出电流 有一定离散性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档,调整PCB板上电流设定电阻(Rs)的阻值大小,使之生产的led灯具恒流驱动 板对同类led光源的发光亮度一致,保持最终产品 的一致性.
  4.驱动芯片的封 装应有利于驱动芯片管芯的快速散热,如将管芯(Die)直接绑定在铜板上,并有一Pin直接延伸到封装外,便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热(图1).如在一个类似4X4mm的硅片管芯上,要长时间通过300-1000mA的电流,必然有功耗,必然会发热,芯片本身的物 理散热结构也是至关重要的.
  5.驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力 也关系到整个led灯具产品能否 顺利通过CE、UL等认证,因此驱动芯片 本身在设计伊始就要选用优秀的拓朴结构和高压的生产工艺.
  6.驱动芯片自身 功耗要求小于0.5W,开关工作频率 要求大于120Hz,以免工频干扰 而产生可见闪烁.led绿色照明促使 驱动芯片向创新设计发展,led灯具照明是离 不开驱动芯片的,因此需要多种功能的led光源驱动IC.led灯具选用36V以下的交流电 源可以考虑非隔离供电,如选用220V和100V的交流电源应 考虑隔离供电.直接使用AC100-220V的驱动芯片,因应用体积苛求,在技术上还有 更高的要求、更大的难度,目前各国都在 努力开发中.led灯具的海量需 求市场给所有集成电路设计公司再次成功的机会,快速转型、早出产品,赢的机会多多.


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