中國(guó)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(gè)階段,。目前,,國(guó)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(guó)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(guó)外技術(shù)水平差距較小,,難以形成獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國(guó)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(guó)際廠家仍有差距,,同時(shí)能滿足市場(chǎng)需要且規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)少,。面對(duì)火爆的LED市場(chǎng)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(jià)格與設(shè)計(jì)品質(zhì)問題,,最終消費(fèi)者選擇LED照明,缺乏信心
4,、半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計(jì)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(yàn)/技能積累過程
5、大家都看好該市場(chǎng),,但是還沒有規(guī)模上量
特點(diǎn):
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(jí)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(jì)廠家,,不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計(jì),,只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源即可工作的簡(jiǎn)潔線路設(shè)計(jì),是最快也是最可靠方式,;
3,、解決LED照明市場(chǎng)大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題,。
二、散熱設(shè)計(jì)
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(jì)算設(shè)計(jì)散熱面積,;
4、有效的利用熱容量效應(yīng),。
中國(guó)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(gè)階段。目前,,國(guó)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(guó)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(guó)外技術(shù)水平差距較小,,難以形成獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國(guó)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(guó)際廠家仍有差距,,同時(shí)能滿足市場(chǎng)需要且規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)少,。面對(duì)火爆的LED市場(chǎng)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(jià)格與設(shè)計(jì)品質(zhì)問題,,最終消費(fèi)者選擇LED照明,缺乏信心
4,、半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計(jì)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(yàn)/技能積累過程
5、大家都看好該市場(chǎng),,但是還沒有規(guī)模上量
特點(diǎn):
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(jí)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(jì)廠家,,不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計(jì),,只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源即可工作的簡(jiǎn)潔線路設(shè)計(jì),是最快也是最可靠方式,;
3,、解決LED照明市場(chǎng)大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題。
二,、散熱設(shè)計(jì)
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(jì)算設(shè)計(jì)散熱面積;
4,、有效的利用熱容量效應(yīng),。
輸出驅(qū)動(dòng)電壓選擇:
20W以內(nèi)市電驅(qū)動(dòng)時(shí)48V左右比較合適;
較大的功率市電驅(qū)動(dòng)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(diǎn):
基于串并聯(lián)安全考慮出負(fù)載合適的驅(qū)動(dòng)電壓值,盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計(jì)規(guī)格成本;
基于安規(guī)規(guī)定,,產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(chǎng)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(dòng)方式
當(dāng)輸出電壓在48V左右時(shí),,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(shí),,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(diǎn):最高效的驅(qū)動(dòng)恒流架構(gòu),;最高精度的恒流方式,,受外圍器件影響最小 ;簡(jiǎn)潔,、方便,、實(shí)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(shí)驗(yàn)室,,我們已經(jīng)驗(yàn)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(lái)我們用1年時(shí)間完成這一設(shè)計(jì)成就,,十多人的IC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和強(qiáng)有力的電源廠家合作,會(huì)盡快完成這一目標(biāo),。
五,、AC-DC設(shè)計(jì)
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(xiǎn)成正比,。
特點(diǎn):
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(lái)發(fā)展趨勢(shì)
模組的組合設(shè)計(jì)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(jì)成本,;選擇國(guó)產(chǎn)的鋁基PCB板材,;便于光學(xué)設(shè)計(jì);電源設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,;封裝形式多樣;有利增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)LED競(jìng)爭(zhēng)力,。從去年深圳《電源網(wǎng)》交流會(huì)提出以來(lái),,接受這一架構(gòu)的只有成功,沒有失??!
七、封裝結(jié)構(gòu)‘綁架’了我們光學(xué)效果設(shè)計(jì)
這是Cree,、Nichia,、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝,。要設(shè)計(jì)產(chǎn)品,,首先要確定用誰(shuí)的LED封裝結(jié)構(gòu);接下來(lái)考慮怎樣適應(yīng)這些封裝形式,; 由我們選擇的機(jī)會(huì)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(jì)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(jí)設(shè)計(jì)LED封裝,,實(shí)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(jì)產(chǎn)品;有效的應(yīng)對(duì)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(jì)簡(jiǎn)便實(shí)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(guó)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(huì)使我國(guó)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(dòng)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(jiǎn)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(jì),,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(jì)發(fā)光源
打破原來(lái)按光源設(shè)計(jì)產(chǎn)品,,反過來(lái)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(jì)光學(xué)封裝結(jié)構(gòu),;成本低,;與產(chǎn)品結(jié)合設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設(shè)計(jì),。
十一,、模組化光源優(yōu)點(diǎn)
①有效的降低成本
減少封裝次數(shù),,節(jié)省封裝費(fèi)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(jì)成本;
降低散熱設(shè)計(jì)成本;
批次混合封裝,,降低分檔成本,;
產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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,。
?、跓嶙杞档?/strong>
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(jì)難題。
?、酆懔骶雀?/strong>
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(dú)立影響精度,;
不受電源波動(dòng)影響負(fù)載恒流精度。 最高的恒流精度架構(gòu),,對(duì)LED亮度一致性及壽命最優(yōu)化的設(shè)計(jì)架構(gòu),。
④保護(hù)一體化設(shè)計(jì)
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(dòng)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(shí)現(xiàn)不了的指標(biāo),LED電源也實(shí)現(xiàn)也困難,,少走彎路,;就算有實(shí)力的公司設(shè)計(jì),LED部分也需要時(shí)間驗(yàn)證,;完全沒有電磁兼容性問題,。電源的成熟需要時(shí)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(dòng)方式未來(lái)市場(chǎng)主流,!