PDF《蓝光LED光引擎》

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1 蓝光LED光引擎 颜重光 高工 北京大学上海微电子研究院兼职研究员 上海中油阳光大酒店 2011-09-01

2 LED造福于民

3 高亮度LED驱动主要市场 ? 景观照明、光鲜城市 ? 室内照明、海量需求 Alec

4 目前LED的三种光源 只需小的 散热器 Alec ?只需要限流 电阻+PTC ?需要高压恒 流源? 整流+光源 多颗PN结 片上组合 IF=40mA IF=20mA VF=110V/AC VF=220V/AV AC LEDs 只需小的 散热器 只需要整流桥 堆+CRD 光源 多颗PN结 片上组合 IF=20mA VF=35- 170V/DC HV LEDs 需要大的 散热器 需要AC/DC 驱动恒流源 光源 单颗PN结IF=350- 700mA VF=3.

2V/DC LV LED AC LV LED HV LEDs AC LEDs Alec AC AC

5 LED与其他同功率光源性能比较 ? LED光谱集中,除可见光能量外其他全部变为热量;

? 其他光源有更多的红外/紫外能量辐射,发热相对少. 白炽灯(60W) 荧光灯 金属卤化物灯 LED 可见光 8% 21% 27% 15-25% 红外线 73% 37% 17% ~ 0% 紫外线 0% 0% 19% 0% 总辐射能量 81% 58% 63% 15-25% 热量 (传导+辐射) 19% 42% 37% 75-85% 总能量 100% 100% 100% 100% Source:?US?DOE\EERE LV LED驱动电源需要耐70\90?C高温

6 室内LED照明灯具对电源要求 ?LED光源必须供给稳定的恒流源才能保证LED光源正 常发光,才能保证LED灯具的长寿命;

?开关电源、充电器、适配器的电源芯片都是基于稳压 供电的原理,完全不能适应LED光源恒流供电的要求;

?稳压供电,因应用环境温度升高,LED的伏安特性会 左漂,输出电流随之增大,导致LED光源电流超过额定 值而引起光衰;

?上电过冲,对LED寿命有影响,N次开关导致LED光 源早期光衰.

2 7 LED的伏安特性随温度而变 环境温度升高,LED的伏安特性会左漂,输出电流随之增大, 导致LED光源电流超过额定值而引起光衰;

稳压供电影响LED寿命

8 8 上电过冲,对LED寿命有影响 BX25: 启动输出电流有40~50%过冲 CX11:启动输出电流有40~50%过冲 上电过冲,因开关而频繁,对LED光珠的损害导致早期光衰!

9 9 上电软启动是理想解决方案 采用软启动技术, 上电初期输出电流 缓慢上升,无过 冲,有利有效保护 LED光源灯珠,防 止早期光衰.

10 LED室内照明电源趋向使用APFC/CC ?隔离的开关恒流源 ?单级APFC+CC ?PFC>

0.9 ?效率>

85% ?恒流精度<

+/-2% ?AC全电压输入 ?原边控制(PSR) ?性能高度集成,应用电路简约 单级APFC+CC可能为成为室内照明灯具电源首选

11 光引擎电源选择单级APFC/CC MP4030 PE4021 MT7930 LT3799

12 LED光源和驱动电源趋向模组化 ? LED驱动电源五花八门、百花齐放、各 不相同,因此种类繁多;

? LED照明灯具制造商和LED灯具用户希 望全球产品能有一个统一的标准,特别 是易损的主要零部件能简便的互换,以 便用户DIY;

3 13 LED照明市场呼唤LED光引擎

1 LED照明灯具的蓬勃发展,千军万马竞相加入,在全 世界几乎每天都有新公司诞生,特别是室内照明的海量市 场,迫使传统的照明企业试水加盟.LED照明灯具是一个 电子产品,它不仅需要如传统灯具那样的结构、外壳,还 必须给予各种串、并联矩阵的LED光源灯板、AC/DC的恒 流驱动电源、铝或陶瓷等的散热器,LED照明灯具生产厂 家需要聘请电子、光学、结构的设计工程师;

而传统的照 明灯具只不过是一具电器产品,传统灯具厂家主要设计、 生产灯具的结构造型,发光源----灯泡是向专业厂买来插上 就能用的通用件.