LED照明設計中關鍵問題分析
來源： 作者： 時間：2012-10-08 瀏覽次數：
要設計產品，首先要確定用誰的結構；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。下面介紹設計過程中的關鍵問題及分析。
一、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，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)企業(yè)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(guī)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(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(lián)安全考慮出負載合適的驅動電壓值，盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設計規(guī)格成本；
2、基于安規(guī)規(guī)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(guī)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(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(wěn)定的產品技術上創(chuàng)意才是有效的。
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(chuàng)意不能很好的發(fā)揮。
燈具設計是千變萬化的，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后的功率LED基礎上設計產品；有效的應對日新月異、千變萬化的需要；電源部分，只采用現有傳統(tǒng)開關恒壓電源供電；提高產品投放速度，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，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技術的產品設計，不再需要考慮任何關于LED恒流問題，使用現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、按產品設計發(fā)光源
打破原來按光源設計產品，反過來按產品定制封裝形式；最大限度配合產品創(chuàng)意展現；因產品設計光學封裝結構；成本低；與產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品設計。
十一、模組化光源優(yōu)點①有效的降低成本
1、減少封裝次數，節(jié)省封裝費用；
2、同環(huán)境、條件生產提高一致性，提高良品率；
3、減少光學設計成本；
4、降低散熱設計成本；
5、批次混合封裝，降低分檔成本；
6、產品設計簡化，降低整體成本；
7、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
1、光源與外殼散熱器直接結合；
2、避開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；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
1、模組內統(tǒng)一考慮Vf值；
2、恒流源受外界影響小；
3、線性技術成熟高，沒有外圍器件影響精度；
4、沒有EMI干擾問題影響精度；
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
1、內置溫度保護；
2、內部電源及保護技術；
3、內置高灰階接口；
4、短路和斷路保護；
5、可設置聯(lián)動保護功能；
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；開關電源都實現不了的指標，也實現也困難，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照明驅動方式未來市場主流！
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