把握分析LED應用市場研發設計思路

　　中國LED產業起步于上世紀80年代，先后經歷了進口芯片封裝→進口外延片封裝→自制材料和器件等幾個階段。目前，國內LED產業鏈發展比較成熟，LED產業上游包括原材料和襯底等環節，中游包括外延和芯片等環節，下游包括封裝、應用等環節。目前我國LED產業集中在產業鏈下游，企業規模小，研發能力不強，企業眾多，與國外技術水平差距較小，難以形成獨特競爭力。我國上游產業企業與國際先進水平比較，整體上一般芯片的亮度、發光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質控制水平與國際廠家仍有差距，同時能滿足市場需要且規模化生產的企業少。面對火爆的LED市場我們究竟要做些什么？

　　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。

　　中國LED產業起步于上世紀80年代，先后經歷了進口芯片封裝→進口外延片封裝→自制材料和器件等幾個階段。目前，國內LED產業鏈發展比較成熟，LED產業上游包括原材料和襯底等環節，中游包括外延和芯片等環節，下游包括封裝、應用等環節。目前我國LED產業集中在產業鏈下游，企業規模小，研發能力不強，企業眾多，與國外技術水平差距較小，難以形成獨特競爭力。我國上游產業企業與國際先進水平比較，整體上一般芯片的亮度、發光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質控制水平與國際廠家仍有差距，同時能滿足市場需要且規模化生產的企業少。面對火爆的LED市場我們究竟要做些什么？

　　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：

　　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：

　　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。

　　注意：

　　國內有8000家以上LED封裝企業，完整的LED生產產業鏈，多元化發展力量是顯而易見的。結果，必將會使我國LED事業發展于世界前列。

　　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