LED照明燈具幾個關鍵設計問題全析
來源：   作者：   時間：2013-07-26    瀏覽次數(shù)：

要設計產(chǎn)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(chuàng)意不能很好的發(fā)揮。  

　　一、半導體照明應用中存在的問題  

　　1、散熱  

　　2、缺乏標準，產(chǎn)品良莠不齊  

　　3、存在價格與設計品質(zhì)問題，最終消費者選擇LED照明，缺乏信心  

　　4、半導體照明在電氣設計方面與傳統(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  

　　5、大家都看好該市場，但是還沒有規(guī)模上量
  　　特點：  

　　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準的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；  

　　2、新老燈具設計廠家，不要過于復雜的電氣設計，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計，是最快也是最可靠方式；    

　　3、解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術和品質(zhì)問題。     

　　二、散熱設計     

　　1、最短的熱傳到路徑，減小熱傳導阻力；    

　　2、增大相互傳導面積，增加熱傳到速度；     

　　3、合理的計算設計散熱面積；     

　　4、有效的利用熱容量效應。     

　　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計規(guī)格成本；   

　　基于安規(guī)規(guī)定，產(chǎn)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 ;     

　　從解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術和品質(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；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年時間完成這一設計成就，十多人的IC設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設計  

　　開關電源發(fā)展到今天是多年積累的結果，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系，必須要分開考慮；恒流源負載調(diào)整率是1%（mA）/V，達不到恒流效果；想法越多成本越高，與風險成正比。 
   
　　特點：  

　　要合理的利用現(xiàn)有的開關電源資源，是最經(jīng)濟的；  

　　恒壓和恒流技術結合是必然的 ;  

　　在穩(wěn)定的產(chǎn)品技術上創(chuàng)意才是有效的。

　　與開關恒流方式比較  

  　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計成本；選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材；便于光學設計；電源設計簡化；封裝形式多樣；有利增強國產(chǎn)LED競爭力。！ 
   
　　七、封裝結構‘綁架’了我們光學效果設計 

　　這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設計產(chǎn)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(chuàng)意不能很好的發(fā)揮。  

　　燈具設計是千變?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結合    

　　在PCB板級設計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；整合恒流技術與配光參數(shù)后的功率LED基礎上設計產(chǎn)品；有效的應對日新月異、千變?nèi)f化的LED燈具需要；電源部分，只采用現(xiàn)有傳統(tǒng)開關恒壓電源供電；提高產(chǎn)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封裝專利圍堵。  

　　九、按電壓標稱值封裝  

　　LED恒流驅(qū)動革新技術在深圳CYT誕生，我將它命名為《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技術的產(chǎn)品設計，不再需要考慮任何關于LED恒流問題，使用現(xiàn)有的標準恒壓電源供電即可。此技術將宣告“LED恒流電源”一說終結！  

  　十、按產(chǎn)品設計發(fā)光源   

　　打破原來按光源設計產(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)品設計光學封裝結構；成本低；與產(chǎn)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。深圳CYT公司LED實驗室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設計。  

　　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；  
   
　　減少光學設計成本；  

　　降低散熱設計成本；  

　　批次混合封裝，降低分檔成本；  

　　產(chǎn)品設計簡化，降低整體成本；  

　　低廉的封裝架構。這一技術，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  

　　光源與外殼散熱器直接結合；  

　　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；最有效的降低散熱熱阻，解決散熱設計難題。  

  　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??；  

　　線性技術成熟高，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，對LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設計架構。  

　　十四、模組化光源優(yōu)點④保護一體化設計  

　　內(nèi)置溫度保護；  

　　內(nèi)部電源及保護技術；  

　　內(nèi)置高灰階接口；  

　　短路和斷路保護；  

　　可設置聯(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；開關電源都實現(xiàn)不了的指標，LED電源也實現(xiàn)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)動方式未來市場主流！  

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