??? LED照明燈具在近期得到飛躍的發(fā)展,,LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認(rèn)可。LED光源使用壽命長,、節(jié)能省電,、應(yīng)用簡單方便、使用成本低,,因而在家庭照明都將得到海量的應(yīng)用,,歐司朗光學(xué)半導(dǎo)體公司2008年調(diào)查統(tǒng)計(jì),,全球每年家庭照明燈座出貨量約為500億個,。
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??? LED光源的技術(shù)日趨成熟,每瓦發(fā)光流明迅速增長,,促使其逐年遞減降價,。以1W LED光源為例,2008年春的價格已是2006年春的價格三分之一,,2009年春降至2006年的四分之一,。
??? LED綠色燈具的海量市場和持續(xù)穩(wěn)定數(shù)年增長需求將是集成電路行業(yè)繼VCD、DVD,、手機(jī),、MP3之后的消費(fèi)電子市場的超級海嘯!
??? LED燈具的高節(jié)能、長壽命,、利環(huán)保的優(yōu)越性能獲得普遍的公認(rèn),。
??? LED高節(jié)能:直流驅(qū)動,超低功耗(單管0.03瓦-1 瓦)電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上,。
??? LED長壽命:LED光源被稱為長壽燈。固體冷光源,,環(huán)氧樹脂封裝,,燈體內(nèi)也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒,、熱沉積,、光衰快等缺點(diǎn),使用壽命可達(dá)5萬到10萬小時,,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上,。
??? LED利環(huán)保:LED是一種綠色光源,環(huán)保效益更佳,。光譜中沒有紫外線和紅外線,,熱量低和無頻閃,無輻射,,而且廢棄物可回收,,沒有污染不含汞元素,冷光源,,可以安全觸摸,,屬于典型的綠色照明光源。
LED光源工作特點(diǎn)
??? 照明用LED光源的VF電壓都很低,,一般VF =2.75-3.8V,,IF在15-1400mA;因此LED驅(qū)動IC的輸出電壓是VF X N或VF X 1, IF恒流在15-1400mA,。LED燈具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二種,,小功率LED多用來做LED日光燈、裝飾燈,、格柵燈;大功率LED用來做家庭照明燈,、射燈,、水底燈、洗墻燈,、路燈,、隧道燈、汽車工作燈等。功率LED光源是低電壓,、大電流驅(qū)動的器件,,其發(fā)光的強(qiáng)度由流過LED的電流大小決定,電流過強(qiáng)會引起LED光的衰減,,電流過弱會影響LED的發(fā)光強(qiáng)度,,因此,LED的驅(qū)動需要提供恒流電源,,以保證大功率LED使用的安全性,,同時達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。在LED照明領(lǐng)域,,要體現(xiàn)出節(jié)能和長壽命的特點(diǎn),,選擇好LED驅(qū)動IC至關(guān)重要,沒有好的驅(qū)動IC的匹配,,LED照明的優(yōu)勢無法體現(xiàn),。
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LED燈具對低壓驅(qū)動芯片的要求:
??? 1. 驅(qū)動芯片的標(biāo)稱輸入電壓范圍應(yīng)當(dāng)滿足DC8-40V,以覆蓋應(yīng)用面的需要,,耐壓如能大于45V更好,;AC 12V或24 V輸入時簡單的橋式整流器輸出電壓會隨電網(wǎng)電壓波動,特別是電壓偏高時輸出直流電壓也會偏高,,驅(qū)動IC如不能適應(yīng)寬電壓范圍,,往往在電網(wǎng)電壓升高時會被擊穿,LED光源也因此被燒毀,。
??? 2. 驅(qū)動芯片的標(biāo)稱輸出電流要求大于1.2-1.5A,,作為照明用的LED光源,1W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為350mA,,3W功率的LED光源其標(biāo)稱工作電流為700mA,,功率大的需要更大的電流,因此LED照明燈具選用的驅(qū)動IC必需有足夠的電流輸出,,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時必需使驅(qū)動IC工作在滿負(fù)輸出的70-90%的最佳工作區(qū)域,。使用滿負(fù)輸出電流的驅(qū)動IC在燈具狹小空間散熱不暢,容易疲勞和早期失效,。
??? 3. 驅(qū)動芯片的輸出電流必需長久恒定,,LED光源才能穩(wěn)定發(fā)光,亮度不會閃爍,;同一批驅(qū)動芯片在同等條件下使用,,其輸出電流大小要盡可能一致,也就是離散性要小,,這樣在大批量自動化生產(chǎn)線上生產(chǎn)才能有效和有序,;對于輸出電流有一定離散性的驅(qū)動芯片必選在出廠或投入生產(chǎn)線前分檔,,調(diào)整PCB板上電流設(shè)定電阻(Rs)的阻值大小,使之生產(chǎn)的LED燈具恒流驅(qū)動板對同類LED光源的發(fā)光亮度一致,,保持最終產(chǎn)品的一致性,。
??? 4. 驅(qū)動芯片的封裝應(yīng)有利于驅(qū)動芯片管芯的快速散熱,如將管芯(Die)直接綁定在銅板上,,并有一Pin直接延伸到封裝外,,便于直接焊接在PCB板的銅箔上迅速導(dǎo)熱(圖1)。如在一個類似4X4mm的硅片管芯上,,要長時間通過300-1000mA的電流,,必然有功耗,必然會發(fā)熱,,芯片本身的物理散熱結(jié)構(gòu)也是至關(guān)重要的,。
??? 5. 驅(qū)動芯片本身的抗EMI、噪音,、耐高壓的能力也關(guān)系到整個LED燈具產(chǎn)品能否順利通過CE,、UL等認(rèn)證,因此驅(qū)動芯片本身在設(shè)計(jì)伊始就要選用優(yōu)秀的拓樸結(jié)構(gòu)和高壓的生產(chǎn)工藝,。
??? 6. 驅(qū)動芯片自身功耗要求小于0.5W,,開關(guān)工作頻率要求大于120Hz,以免工頻干擾而產(chǎn)生可見閃爍,。
??? LED綠色照明促使驅(qū)動芯片向創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展,,LED燈具照明是離不開驅(qū)動芯片的,因此需要多種功能的LED光源驅(qū)動IC,。LED燈具選用36V以下的交流電源可以考慮非隔離供電,,如選用220V和100V的交流電源應(yīng)考慮隔離供電。直接使用AC100-220V的驅(qū)動芯片,,因應(yīng)用體積苛求,,在技術(shù)上還有更高的要求、更大的難度,,目前各國都在努力開發(fā)中,。LED燈具的海量需求市場給所有集成電路設(shè)計(jì)公司再次成功的機(jī)會,快速轉(zhuǎn)型,、早出產(chǎn)品,,贏的機(jī)會多多。