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LED照明設計過(guò)程中關(guān)鍵問(wèn)題全析

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? ? ??要設計產(chǎn)品,首先要確定用誰(shuí)的LED封裝結構;接下來(lái)考慮怎樣適應這些封裝形式; 由我們選擇的機會(huì )不多,

光學(xué)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。下面介紹LED照明設計過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題及分析。


  一、半導體照明應用中存在的問(wèn)題
  1、散熱
  2、缺乏標準,產(chǎn)品良莠不齊
  3、存在價(jià)格與設計品質(zhì)問(wèn)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照明有很大差別,傳統燈具企業(yè)需要經(jīng)驗/技能積累過(guò)程
  5、大家都看好該市場(chǎng),但是還沒(méi)有規模上量

  特點(diǎn):

  1、通過(guò)調整高精度恒流芯片,保證LED亮度、色度的一致性,在模塊一級為下游客戶(hù)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(chǎng)家,不要過(guò)于復雜的電氣設計,只需在外部加上傳統的恒壓電源即可工作的簡(jiǎn)潔線(xiàn)路設計,是最快

也是最可靠方式;

  3、解決LED照明市場(chǎng)大規模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)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。

  輸出驅動(dòng)電壓選擇:
  1、20W以?xún)仁须婒寗?dòng)時(shí)48V左右比較合適;
  2、較大的功率市電驅動(dòng)輸出電壓36V左右最合適;
  3、離線(xiàn)式照明大部分是12V和24V電壓。

  特點(diǎn):
  1、基于串并聯(lián)安全考慮出負載合適的驅動(dòng)電壓值,盡量統一電壓值減小電源設計規格成本;
  2、基于安規規定,產(chǎn)品設計要符合認證要求,流峰值超過(guò)42.4Vac或直流超過(guò)60Vdc的電壓 ;
  3、從解決LED照明市場(chǎng)大規模上量的技術(shù)和品質(zhì)問(wèn)題考慮。

  三、最高效率后端驅動(dòng)方式

  當輸出電壓在48V左右時(shí),低壓差線(xiàn)性恒流器件恒流效率高達99%,恒流精度±3%以?xún)?,不受任何外圍器件影響?

當輸出電壓在36V左右時(shí),低壓差線(xiàn)性恒流器件恒流效率高達98.6%,恒流精度±3%以?xún)?,不受任何外圍器件影響?

就算在離線(xiàn)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):最高效的驅動(dòng)恒流架構;最高精度的恒流方式,受外圍器件影響最小 ;簡(jiǎn)潔、方便、實(shí)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(shí)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(lái)我們用1年時(shí)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(chǎng)家合作,會(huì )盡快完成這一目標。


  五、AC-DC設計

  開(kāi)關(guān)電源發(fā)展到今天是多年積累的結果,短期內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(kāi)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,與風(fēng)險成正比。


  特點(diǎn):
  1、要合理的利用現有的開(kāi)關(guān)電源資源,是最經(jīng)濟的;
  2、恒壓和恒流技術(shù)結合是必然的 ;
  3、在穩定的產(chǎn)品技術(shù)上創(chuàng )意才是有效的。

  六、LED組合化封裝是未來(lái)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(xué)設計;電源設計簡(jiǎn)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(xué)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(shuí)的LED封裝結構;

接下來(lái)考慮怎樣適應這些封裝形式; 由我們選擇的機會(huì )不多,光學(xué)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。


  燈具設計是千變萬(wàn)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)結合

  在PCB板級設計LED封裝,實(shí)現容易成本低廉;大家集思廣益,都能開(kāi)發(fā)出不同類(lèi)型的封裝形式;整合恒流技術(shù)與

配光參數后的功率LED基礎上設計產(chǎn)品;有效的應對日新月異、千變萬(wàn)化的LED燈具需要;電源部分,只采用現有傳統開(kāi)

關(guān)恒壓電源供電;提高產(chǎn)品投放速度,燈具設計簡(jiǎn)便實(shí)用,成本大幅度的降低;還可以避開(kāi)前沿LED封裝專(zhuān)利圍堵。



  九、按電壓標稱(chēng)值封裝

  LED恒流驅動(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(jiǎn)稱(chēng)《模組封裝》;此技術(shù)是

LED封裝技術(shù)的基礎上直接整合低壓差線(xiàn)性高精度恒流技術(shù);以后LED可以直接標稱(chēng)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。 以后,客戶(hù)使用CYT技術(shù)的產(chǎn)品設計,不再需要

考慮任何關(guān)于LED恒流問(wèn)題,使用現有的標準恒壓電源供電即可。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源”一說(shuō)終結!



  十、按產(chǎn)品設計發(fā)光源

  打破原來(lái)按光源設計產(chǎn)品,反過(guò)來(lái)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;因產(chǎn)品設計光學(xué)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(shí)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(diǎn)①有效的降低成本
  1、減少封裝次數,節省封裝費用;
  2、同環(huán)境、條件生產(chǎn)提高一致性,提高良品率;
  3、減少光學(xué)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(chǎn)品設計簡(jiǎn)化,降低整體成本;
  7、低廉的封裝架構。這一技術(shù),將指引LED照明行業(yè)沿著(zhù)健康的方向發(fā)展。


  十二、模組化光源優(yōu)點(diǎn)②熱阻降低
  1、光源與外殼散熱器直接結合;
  2、避開(kāi)PCB作為熱媒介;
  3、減少芯片到外殼散熱路徑;
  4、采用新的熱傳到技術(shù);最有效的降低散熱熱阻,解決散熱設計難題。


  十三、模組化光源優(yōu)點(diǎn)③恒流精度高
  1、模組內統一考慮Vf值;
  2、恒流源受外界影響??;
  3、線(xiàn)性技術(shù)成熟高,沒(méi)有外圍器件影響精度;
  4、沒(méi)有EMI干擾問(wèn)題影響精度;
  5、多路并聯(lián)相互不獨立影響精度;
  6、不受電源波動(dòng)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(diǎn)④保護一體化設計
  1、內置溫度保護;
  2、內部電源及保護技術(shù);
  3、內置高灰階接口;
  4、短路和斷路保護;
  5、可設置聯(lián)動(dòng)保護功能;
  6、ESD保護。

  其它任何內置功能、保護需求均可以探討。

  十五、模組化光源優(yōu)點(diǎn)⑤走傳統電源道路

  這是穩健的第一步;可選擇性強;成本是最優(yōu)惠的;開(kāi)關(guān)電源都實(shí)現不了的指標,LED電源也實(shí)現也困難,少走彎路;

就算有實(shí)力的公司設計,LED部分也需要時(shí)間驗證;完全沒(méi)有電磁兼容性問(wèn)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(xiàn)性恒流,一定是LED照明驅動(dòng)方式未來(lái)市場(chǎng)主流!

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