LED照明不可忽视的技术细节
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2021-01-20
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LED照明不可忽视的技术细节照明不可忽视的技术细节
led照明灯具在近期得到飞跃的发展，led作为绿色环保的清洁光源得到广泛的认可。LED光源使用寿命长、节能
省电、应用简单方便、使用成本低，因而在家庭照明都将得到海量的应用，欧司朗光学半导体公司2008年调查
统计，每年家庭照明灯座出货量约为500亿个。 led光源的技术日趋成熟，每瓦发光流明迅速增长，促使其
逐年递减降价。以1W led光源为例，2008年春的价格已是2006年春的价格三分之一，2009年春将降至2006年
的四分之一。 led绿色灯具的海量市场和持续稳定数年增长需求将是集成电路行业继VCD、DVD、手机、MP3之
后的消费电子市场的超级海啸！ LED灯具的高节能、长寿命
https://www.dzsc.com/product/searchfile/24317.html
led照明灯具在近期得到飞跃的发展，led作为绿色环保的清洁光源得到广泛的认可。LED光源使用寿命长、节能省电、
应用简单方便、使用成本低，因而在家庭照明都将得到海量的应用，欧司朗光学半导体公司2008年调查统计，每年家庭照明
灯座出货量约为500亿个。
led光源的技术日趋成熟，每瓦发光流明迅速增长，促使其逐年递减降价。以1W led光源为例，2008年春的价格已是2006
年春的价格三分之一，2009年春将降至2006年的四分之一。 led绿色灯具的海量市场和持续稳定数年增长需求将是集成电路
行业继VCD、DVD、手机、MP3之后的消费电子市场的超级海啸！
LED灯具的高节能、长寿命、利环保的优越性能获得普遍的公认。
led高节能：直流驱动，超低功耗(单管0.03瓦-1 瓦)电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
led长寿命：led光源被称为长寿灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、
光衰快等缺点。
led寿命：使用寿命可达5万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
led利环保：led是一种绿色光源，环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线，热量低和无频闪，无辐射，而且废弃物可
回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。
led光源工作特点照明用led光源的VF电压都很低，一般VF =2.75-3.8V，IF在15-1400mA；因此LED驱动IC的输出电压是
VF X N或VF X 1, IF恒流在15-1400mA。LED灯具使用的led光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二种，小功率
led多用来做led日光灯、装饰灯、格栅灯；大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作
灯等。功率led光源是低电压、大电流驱动的器件，其发光的强度由流过led的电流大小决定，电流过强会引起led光的衰减，电
流过弱会影响led的发光强度，因此，led的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率led使用的安全性，同时达到理想的发光强
度。在led照明领域，要体现出节能和长寿命的特点，选择好LED驱动IC至关重要，没有好的驱动IC的匹配，led照明的优势无
法体现。 led照明设计需要注意的技术细节led灯具对低压驱动芯片的要求：
1. 驱动芯片的标称输入电压范围应当满足DC8-40V，以覆盖应用面的需要，耐压如能大于45V更好；AC 12V或24 V输入
时简单的桥式整流器输出电压会随电网电压波动，特别是电压偏高时输出直流电压也会偏高，驱动IC如不能适应宽电压范围，
往往在电网电压升高时会被击穿，led光源也因此被烧毁。
2. 驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2-1.5A，作为照明用的led光源，1W功率的led光源其标称工作电流为350mA，3W
功率的led光源其标称工作电流为700mA，功率大的需要更大的电流，因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的电流输
出，设计产品时必需使驱动IC工作在满负输出的70-90%的工作区域。使用满负输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅，
容易疲劳和早期失效。
3. 驱动芯片的输出电流必需长久恒定，led光源才能稳定发光，亮度不会闪烁；同一批驱动芯片在同等条件下使用，其输
出电流大小要尽可能一致，也就是离散性要小，这样在大批量自动化生产线上生产才能有效和有序；对于输出电流有一定离散
性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档，调整PCB板上电流设定电阻(Rs)的阻值大小，使之生产的led灯具恒流驱动板
对同类led光源的发光亮度一致，保持终产品的一致性。
4. 驱动芯片的封装应有利于驱动芯片管芯的快速散热，如将管芯(Die)直接绑定在铜板上，并有一Pin直接延伸到封装外，
便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热(图1)。如在一个类似4X4mm的硅片管芯上，要长时间通过300-1000mA的电流，必
然有功耗，必然会发热，芯片本身的物理散热结构也是至关重要的。
5. 驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力也关系到整个led灯具产品能否顺利通过CE、UL等，因此驱动芯片本身在
设计伊始就要选用的拓朴结构和高压的生产工艺。
6. 驱动芯片自身功耗要求小于0.5W，开关工作频率要求大于120Hz，以免工频干扰而产生可见闪烁。 led绿色照明促使驱
动芯片向创新设计发展，led灯具照明是离不开驱动芯片的，因此需要多种功能的led光源驱动IC。led灯具选用36V以下的交流
电源可以考虑非隔离供电，如选用220V和100V的交流电源应考虑隔离供电。直接使用AC100-220V的驱动芯片，因应用体积
苛求，在技术上还有更高的要求、更大的难度，目前各国都在努力开发中。led灯具的海量需求市场给所有集成电路设计公司
再次成功的机会，快速转型、早出产品，赢的机会多多。
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