把握分析LED應(yīng)用市場研發(fā)設(shè)計思路

中國LED產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80年代，先后經(jīng)歷了進(jìn)口芯片封裝→進(jìn)口外延片封裝→自制材料和器件等幾個階段。目前，國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展比較成熟，LED產(chǎn)業(yè)上游包括原材料和襯底等環(huán)節(jié)，中游包括外延和芯片等環(huán)節(jié)，下游包括封裝、應(yīng)用等環(huán)節(jié)。目前我國LED產(chǎn)業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈下游，企業(yè)規(guī)模小，研發(fā)能力不強(qiáng)，企業(yè)眾多，與國外技術(shù)水平差距較小，難以形成獨特競爭力。我國上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國際先進(jìn)水平比較，整體上一般芯片的亮度、發(fā)光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國際廠家仍有差距，同時能滿足市場需要且規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)少。面對火爆的LED市場我們究竟要做些什么?

一、半導(dǎo)體照明應(yīng)用中存在的問題

1、散熱

2、缺乏標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品良莠不齊

3、存在價格與設(shè)計品質(zhì)問題，最終消費者選擇LED照明，缺乏信心

4、半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計方面與傳統(tǒng)照明有很大差別，傳統(tǒng)燈具企業(yè)需要經(jīng)驗/技能積累過程

5、大家都看好該市場，但是還沒有規(guī)模上量

特點：

1、通過調(diào)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(biāo)準(zhǔn)的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品;

2、新老燈具設(shè)計廠家，不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計，只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源即可工作的簡潔線路設(shè)計，是最快也是最可靠方式;

3、解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題。

二、散熱設(shè)計

1、最短的熱傳到路徑，減小熱傳導(dǎo)阻力;

2、增大相互傳導(dǎo)面積，增加熱傳到速度;

3、合理的計算設(shè)計散熱面積;

4、有效的利用熱容量效應(yīng)。

輸出驅(qū)動電壓選擇：

20W以內(nèi)市電驅(qū)動時48V左右比較合適;

較大的功率市電驅(qū)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(lián)安全考慮出負(fù)載合適的驅(qū)動電壓值,盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計規(guī)格成本;

基于安規(guī)規(guī)定，產(chǎn)品設(shè)計要符合認(rèn)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(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題考慮。

三、最高效率后端驅(qū)動方式

當(dāng)輸出電壓在48V左右時，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)99%，恒流精度±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響;當(dāng)輸出電壓在36V左右時，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)98.6%，恒流精度±3%以內(nèi)，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(qū)動恒流架構(gòu);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(dá)到可以忽略的程度

在深圳CYT公司實驗室，我們已經(jīng)驗證到后端恒流效率達(dá)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(shè)計成就，十多人的IC設(shè)計團(tuán)隊和強(qiáng)有力的電源廠家合作，會盡快完成這一目標(biāo)。

五、AC-DC設(shè)計

開關(guān)電源發(fā)展到今天是多年積累的結(jié)果，短期內(nèi)AC-DC直接恒流不可突破;恒壓和恒流是矛和盾的關(guān)系，必須要分開考慮;恒流源負(fù)載調(diào)整率是1%(mA)/V，達(dá)不到恒流效果;想法越多成本越高，與風(fēng)險成正比。

特點：

要合理的利用現(xiàn)有的開關(guān)電源資源，是最經(jīng)濟(jì)的;

恒壓和恒流技術(shù)結(jié)合是必然的;

在穩(wěn)定的產(chǎn)品技術(shù)上創(chuàng)意才是有效的。

與開關(guān)恒流方式比較

六、LED組合化封裝是未來發(fā)展趨勢

模組的組合設(shè)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(shè)計成本;選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材;便于光學(xué)設(shè)計;電源設(shè)計簡化;封裝形式多樣;有利增強(qiáng)國產(chǎn)LED競爭力。從去年深圳《電源網(wǎng)》交流會提出以來，接受這一架構(gòu)的只有成功，沒有失敗!

七、封裝結(jié)構(gòu)‘綁架’了我們光學(xué)效果設(shè)計

這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設(shè)計產(chǎn)品，首先要確定用誰的LED封裝結(jié)構(gòu);接下來考慮怎樣適應(yīng)這些封裝形式; 由我們選擇的機(jī)會不多，光學(xué)結(jié)構(gòu)是建立在這些封裝之上的;我們很多創(chuàng)意不能很好的發(fā)揮。

燈具設(shè)計是千變?nèi)f化的，怎樣才可以擺脫這一局面?

八、模組化封裝與恒流技術(shù)結(jié)合

在PCB板級設(shè)計LED封裝，實現(xiàn)容易成本低廉;大家集思廣益，都能開發(fā)出不同類型的封裝形式;整合恒流技術(shù)與配光參數(shù)后的功率LED基礎(chǔ)上設(shè)計產(chǎn)品;有效的應(yīng)對日新月異、千變?nèi)f化的LED燈具需要;電源部分，只采用現(xiàn)有傳統(tǒng)開關(guān)恒壓電源供電;提高產(chǎn)品投放速度，燈具設(shè)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(nèi)有8000家以上LED封裝企業(yè)，完整的LED生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，多元化發(fā)展力量是顯而易見的。結(jié)果，必將會使我國LED事業(yè)發(fā)展于世界前列。

九、按電壓標(biāo)稱值封裝

LED恒流驅(qū)動革新技術(shù)在深圳CYT誕生，我將它命名為《功率LED恒流集成封裝》技術(shù)，簡稱《模組封裝》;此技術(shù)是LED封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上直接整合低壓差線性高精度恒流技術(shù);以后LED可以直接標(biāo)稱電壓值規(guī)格出現(xiàn)，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(shù)的產(chǎn)品設(shè)計，不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問題，使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)恒壓電源供電即可。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源”一說終結(jié)!

十、按產(chǎn)品設(shè)計發(fā)光源

打破原來按光源設(shè)計產(chǎn)品，反過來按產(chǎn)品定制LED光源封裝形式;最大限度配合產(chǎn)品創(chuàng)意展現(xiàn);因產(chǎn)品設(shè)計光學(xué)封裝結(jié)構(gòu);成本低;與產(chǎn)品結(jié)合設(shè)計散熱結(jié)構(gòu)，熱阻降低;恒流精度高;保護(hù)功能具一體。深圳CYT公司LED實驗室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設(shè)計。

十一、模組化光源優(yōu)點

①有效的降低成本

減少封裝次數(shù)，節(jié)省封裝費用;

同環(huán)境、條件生產(chǎn)提高一致性，提高良品率;

減少光學(xué)設(shè)計成本;

降低散熱設(shè)計成本;

批次混合封裝，降低分檔成本;

產(chǎn)品設(shè)計簡化，降低整體成本;

低廉的封裝架構(gòu)。這一技術(shù)，將指引LED照明行業(yè)沿著健康的方向發(fā)展。

②熱阻降低

光源與外殼散熱器直接結(jié)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(shù);最有效的降低散熱熱阻，解決散熱設(shè)計難題。

③恒流精度高

模組內(nèi)統(tǒng)一考慮Vf值;

恒流源受外界影響小;

線性技術(shù)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(lián)相互不獨立影響精度;

不受電源波動影響負(fù)載恒流精度。 最高的恒流精度架構(gòu)，對LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設(shè)計架構(gòu)。

④保護(hù)一體化設(shè)計

內(nèi)置溫度保護(hù);

內(nèi)部電源及保護(hù)技術(shù);

內(nèi)置高灰階接口;

短路和斷路保護(hù);

可設(shè)置聯(lián)動保護(hù)功能;

ESD保護(hù)。

其它任何內(nèi)置功能、保護(hù)需求均可以探討。

⑤走傳統(tǒng)電源道路

這是穩(wěn)健的第一步;可選擇性強(qiáng);成本是最優(yōu)惠的;開關(guān)電源都實現(xiàn)不了的指標(biāo)，LED電源也實現(xiàn)也困難，少走彎路;就算有實力的公司設(shè)計，LED部分也需要時間驗證;完全沒有電磁兼容性問題。電源的成熟需要時間，有些關(guān)于LED電源的宣傳你趕相信嗎?先恒壓，再線性恒流，一定是LED照明驅(qū)動方式未來市場主流!

Sophy