幾種典型的大功率LED應用方案

目前，以白光大功率LED做為光源的手電筒和礦燈已得到了廣泛理想的應用且形成規模化。眾多的燈具廠家都在發揮各自的優勢采用不同設計方案，以期白光大功率LED光源在隧道燈，路燈等方面有所突破。現應用較多的有以下三種方案：

1. 多顆小功率支架大功率LED型：

燈具設計時，采用多顆支架型小功率Φ5～Φ10白光大功率LED來做光源。目前市場上有1～5W的燈泡、15～20W的管燈及40～60W的路燈、地燈等就是采用這種方案。一般使用了幾十到幾百顆Φ5～Φ10白光大功率LED，陣列式排布，電源驅動可以采用電容降壓來實現。設計上無需考慮過多，不存在散熱問題，結構上很容易實現;但生產工藝復雜、可靠性差、故障率高、外殼尺寸大，并且如果做路燈等大型燈具亮度不夠理想。

2.大功率LED基座型：

在一些公共照明方面，如路燈、隧道燈，可以采用幾顆甚至多顆大功率LED基座型作為燈具光源。這種設計思路在進行燈具設計時光學部分設計靈活性較大，但不同的燈具其針對性較強。

大功率LED光源是光強分布近似朗伯源的點光源，如果還是簡單地匯集大功率LED光源來做道路照明，則無法真正利用大功率LED冷光源的優勢。必須通過二光學設計才能實現。由于目前大功率LED的發光角度受限，半光強角度最大的也只能到120度，多顆組合后，雖然照度可以滿足要求，但達不到國家照明標準的均勻性要求。通過理論分析，光分布很難達到均勻。并且大功率LED光源的直向性，即使通過透鏡等光學設計也有一定的困難。

這種燈具設計時，如果不加反光罩，一部分直射光會勢必造成浪費。即使反光罩設計時如何調整角度，經反射后光帶總會存在，這也是目前困擾其應用的主要障礙。

采用這種方案的燈具在電源驅動可以采用開關恒流驅動電路，效率較高，可達80%上。但燈具要有良好的散熱結構，才能保證燈具的使用壽命。

用基座型大功率LED做光源的燈具其價格比白熾燈、日光燈、節能燈要高得多，但它的節能效果及壽命比其他燈具也高的多。如果用在路燈上，其一次性投資較高，但長期的節電效果及經濟性都是值得期待的。

3.單顆或者幾顆多芯片集成型

多芯片集成型白光大功率LED具有獨特的優勢：通過不同的串并聯組合，可以實現各種不同的額定電壓和電流，更好地適應驅動器設計，提高整體發光效能，降低成本;單位面積的芯片數可多可少，可以封裝成各種不同的點和面光源。

這種燈具安裝工藝簡單，由于多點發光，二次光學設計的難度大。由于一般單顆就能作到20W甚至到200W，所以對燈具的散熱要求也比較苛刻。燈具設計時靈活性不大，受芯片局限性大。

由于大功率LED芯片到目前為止還沒有國產化，從國外或臺灣進口，價格很高，而小功率芯片國內貨源充足，組合成同樣的功率，其價格相對較低。所以通過封裝多個小功率芯片組合成集成型白光大功率LED，用做燈具光源具有價格上的優勢。