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先恒壓再線性恒LED驅動方式的主流

發(fā)布時間:2014-06-24 責任編輯:echotang

   【導讀】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。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(chǎn)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(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(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(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 ;
 
  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(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(xiàn)有的開關電源資源,是最經(jīng)濟的;
 
  2、恒壓和恒流技術結合是必然的 ;
 
  3、在穩(wěn)定的產(chǎn)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(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(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、千變萬化的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
 
  1、減少封裝次數(shù),節(jié)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(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照明驅動方式未來市場主流!
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