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        LED照明驅動設計解析

        作者: 時間:2011-07-26 來源:網絡 收藏

        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。

          一、半導體照明應用中存在的問題

          1、

          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、解決市場大規模上量的技術和品質問題。

          二、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、合理的計算設計面積;

          4、有效的利用熱容量效應。

          輸出驅動電壓選擇:

          20W以內市電驅動時48V左右比較合適;

          較大的功率市電驅動輸出電壓36V左右最合適;

          離線式照明大部分是12V和24V電壓。

          特點:

          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;

          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 ;

          從解決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,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。

          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:

          要合理的利用現有的開關電源資源,是最經濟的;

          恒壓和恒流技術結合是必然的;

          在穩定的產品技術上創意才是有效的;

          與開關恒流方式比較。

          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。從去年深圳《電源網》交流會提出以來,接受這一架構的只有成功,沒有失敗!

          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?

          八、模組化封裝與恒流技術結

          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LED燈具需要;電源部分,只采用現有傳統開關恒壓電源供電;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,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、按產品設計發光源

          打破原來按光源設計產品,反過來按產品定制LED光源封裝形式;最大限度配合產品創意展現;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、優點

        1、有效的降低成本

          減少封裝次數,節省封裝費用;

          同環境、條件生產提高一致性,提高良品率;

          減少光學設計成本;

          降低散熱設計成本;

          批次混合封裝,降低分檔成本;

          產品設計簡化,降低整體成本;

          低廉的封裝架構。這一技術,將指引LED照明行業沿著健康的方向發展。

          2、熱阻降低

          光源與外殼散熱器直接結合;

          避開PCB作為熱媒介;

          減少芯片到外殼散熱路徑;

          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。

          3、恒流精度高

          模組內統一考慮Vf值;

          恒流源受外界影響小;

          線性技術成熟高,沒有外圍器件影響精度;

          沒有EMI干擾問題影響精度;

          多路并聯相互不獨立影響精度;

          不受電源波


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