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LED照明設計中的幾種關鍵問題分析

2012年07月18日 11:45 本站整理 作者:灰色天空 用戶評論(0

  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。下面介紹LED照明設計過程中的關鍵問題及分析。

  一、半導體照明應用中存在的問題

  1、散熱

  2、缺乏標準,產品良莠不齊

  3、存在價格與設計品質問題,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照明有很大差別,傳統燈具企業需要經驗/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,在模塊一級為下游客戶提供標準的、定制的、可靠的高品質產品;

  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照明市場大規模上量的技術和品質問題。

  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。

  輸出驅動電壓選擇:

  1、20W以內市電驅動時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、基于串并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、基于安規規定,產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、從解決LED照明市場大規模上量的技術和品質問題考慮。

  三、最高效率后端驅動方式

  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,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,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,我們已經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系,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,與風險成正比。

  特點:

  1、要合理的利用現有的開關電源資源,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于減低散熱設計成本;選擇國產的鋁基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。

  燈具設計是千變萬化的,怎樣才可以擺脫這一局面?

  

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( 發表人:灰色天空 )

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