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行业资讯

全新的LED驱动解析
发布日期1970-01-01

.LED照明路线分析
照明灯具设计基于LED发光部分、驱动控制部分和光学散热结构设计的三方博弈。
1.发光部分:LED发光芯片光效的不断提高,LED不节能争议慢慢淡去。在未来的几年里,会有进一步的提升,加速LED应用奠定了坚实的基础,灯具设计会变得简单化趋势。封装方式会根据灯具应用而改变,长期以来按照LED散热在发展封装设计,随着针对LED封装散热的理解,更合适专用灯具的封装形式会陆续诞生。LED外延上游投资加大,竞争加剧,下游应用还没有起来,势必会造成LED芯片价格大幅度下降。相比封装成本降低速度要快得多,有些LED成本已经低于封装成本,因此封装技术革新也是LED发展中最重要的部分之一。
2.驱动控制:驱动转换效率的提高是最有效的解决办法之一。提高电源转化效率,可以降低整灯功率,是在提升整灯光效,节省散热设计成本。功率因数需求之前的开关电源没有法规要求,可是LED灯具各国以经有了硬性的指标。可靠性、寿命的提高也是当前重要部分。还有对色温,亮度,智能化也是未来的需求的方面,在稍后的时间里。
3.光学设计和散热器:光学设计人性化,灯的设计近来发展迅速,还是先沿着替代路线开始。未来LED要发展更合适LED本身的灯具产品,散热结构趋于合理性,更具标准化的模组光源显露优势。新材料散热技术陆续推出,成本会进一步降低。
我们要给公司一个定位,一个竞争的基点。我们对电源驱动设计比较理解,在这里找到突破点,重点分析制定未来的发展。我们要开发一些新的驱动方式,才能彻底的取消电子变压器、电感及电解电容,才能真正的提升灯具寿命。特备是内置电源的灯具,内部器件高达上百摄氏度,包括电解电容、磁性材料和漆包线均受到短寿威胁。
分析认为,只有取消短寿的器件LED灯具指标才能综合性的提高,取消电感、电子变压器,电解电容,彻底解决寿命及体积问题。提升电源驱动效率,减小发热源延长灯具寿命。深知只有创新的技术才能让自身跨越式的发展,截获在LED技术演进道路上。只有自主创新,获得更多的知识产权,为后续LED发展铺平道路。
取消电源不能理解为不需要驱动,更不是不要“电”。而是取消电源中阻碍寿命的部分器件,一种全新的LED驱动方式,取名为《去电源化技术》。
.高压标称值LED设计
发展《去电源化设计》必须要发展高压LEDs,多颗LED串接均可以称作是高压LEDs,串接方式有光刻技术、倒装基板连接,COB金线连接、PCB单颗粒焊接等。长运通选择了光刻技术,我们是专业的集成电路设计公司,深知光刻技术的成熟度和生产效率。我们很欣赏倒装技术,要得到能让市场接受的价格,需要时间考验。COB金线连接时,数量太多品质很难保证,金线吸收蓝光效率会降低,金价坚挺,因此COB金线连接只能作为细分市场应用,规模性的普及受限。
长运通光电研究认为,当前设计灯具多采用单颗粒的低压LED,这是设计灯具需要电源转换的主要原因。要想得到最佳的驱动效率,最好的方式是能让LED电压更接近驱动电压值。这样就不在需要电源转换,恒流源简化的电路结构就可以完成驱动任务。
长运通光电研究发现,LED有与白炽灯同样的一项特性。白炽灯采用钨丝发光,可以做到1.5-380V电压适应,通过钨丝粗细长短获得不同的阻抗,去适应不同的电压驱动要求。而LED同样可以采用多数量串接,获得不同的高电压值,可见标称值电压是发展高压LEDs的导向标。实际上国外的交流LED和高压LED也是通过光刻技术实现的,正式因为偏离了标称值导向标,一直都没能找到正确的市场定位。
需要开发几款标称值电压?长运通光电研究认为,各国市电电压主要是110V和220V,在同等功率下串并即可获得到同等功率光源。为此,市电集中开发一款110V-LEDs即可满足照明需要。在低压电源部分,开关电源长期形成12V、24V、36V、48V标称值电压,汽车是12V或24V电压,风力和太阳能均需要铅酸蓄电池储能,需要是12V和24V。为此应着重考虑12V-LED设计,因为24V、36V、48V均是12V倍数,正常情况下LEDs串接,均能灵活的设计产品。
高压LEDs可以使得我们的设计不再需要电源电压转换,或者沿用传统成熟的开关电源,不需要在开发新的电源系统。同时欢迎新的电源设计支持LED,但是需要能在验证后的电源基础上保证我们的设计灯具寿命,提升LED产品可靠性。
 
目前推出的去电源化设计有两种方式,其中方式一是:
彻底取消了电源转电路部分,最简单的整流桥和一颗电容组成,驱动恒流保护电路与光源集成,光源部分是高压LED封装集成。还有一颗电解电容,在各国的认证中并没有禁止使用电解电容,看来很多地方并不能没有它,电解电容的存在带来多项指标提高,还能使得驱动电路最简化。
去电源化设计方式二:
这款电流支持全方位可控硅调光,电解电容也被取消,理论上影响寿命的器件全部被取消,驱动效率略逊于方式一,75%效率与小功率开关电源效率相当,可靠性却大大提升。LED为多个高压LED组合分段应用。灯具都可以适用去电源化设计,要看市场可否值得定向投入,在一定的规模情况下,去电源化设计性能的优势和成本具有绝对的竞争力。在今天万变不能抵挡成本的时代,去电源化一定占据80%未来主流市场。去电源化设计是一项技术密集型项目,设计战线长,具有综合的技术协调能力才可以完美的完成设计。并且多个环节创新,测试设备也需要开发跨行业整合,考验整体设计团队的凝集力。
.灯具设计发展思路
按照灯具产品设计光源。一直我们的光源都是依照光源发光及散热考虑,并没有预见性的知道灯具的需求。灯具公司按照既定的光源设计灯具光学散热结构。大多数公司紧跟一线开发,市场起量我跟进。主动研究开发光源偏少,封装处于被动局面,灯具设计受到局限。一个定性的批量灯具,需要更符合这款灯具的光源。
按功率开发驱动方式,驱动方式的万种,还是有它的局限性。LED灯具主要集中在20W以内的功率,这部分是开关电源最薄弱的地方。20W以上LED应用占不到30%,而且大多采用模块化设计,组合设计大瓦数灯具,所以LED驱动设计集中在20W以内设计即可。
按灯具综合考虑电路结构,去电源化设计适合大批量的照明产品,综合考虑才能显现优势。

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