LED照明设计常见问题及分析[1]

　　一、半导体照明应用中存在的问题

　　散热

　　缺乏标准，产品良莠不齐

　　存在价格与设计品质问题，最终消费者选择LED照明，缺乏信心

　　半导体照明在电气设计方面与传统照明有很大差别，传统灯具企业需要经验/技能积累过程

　　大家都看好该市场，但是还没有规模上量

　　特点：

　　通过调整高精度恒流芯片，保证LED亮度、色度的一致性，在模块一级为下游客户提供标准的、定制的、可靠的高品质产品；

　　新老灯具设计厂家，不要过于复杂的电气设计，只需在外部加上传统的恒压电源即可工作的简洁线路设计，是最快也是最可靠方式；

　　解决LED照明市场大规模上量的技术和品质问题。

　　二、散热设计

　　最短的热传到路径，减小热传导阻力；

　　增大相互传导面积，增加热传到速度；

　　合理的计算设计散热面积；

　　有效的利用热容量效应。

　　输出驱动电压选择：

　　20W以内市电驱动时48V左右比较合适；

　　较大的功率市电驱动输出电压36V左右最合适；

　　离线式照明大部分是12V和24V电压。

　　特点：

　　基于串并联安全考虑出负载合适的驱动电压值，尽量统一电压值减小电源设计规格成本；

　　基于安规规定，产品设计要符合认证要求，流峰值超过42.4Vac或直流超过60Vdc的电压；

　　从解决LED照明市场大规模上量的技术和品质问题考虑。

　　三、最高效率后端驱动方式

　　当输出电压在48V左右时，低压差线性恒流器件恒流效率高达99%,恒流精度±3%以内，不受任何外围器件影响；当输出电压在36V左右时，低压差线性恒流器件恒流效率高达98.6%,恒流精度±3%以内，不受任何外围器件影响；就算在离线式照明部分，较低的电压12V和24V,也分别有96%和98%的效率；功率大小效率是相等的。

　　特点：最高效的驱动恒流架构；最高精度的恒流方式，受外围器件影响最小；简洁、方便、实用。

　　四、恒流消耗的功耗已达到可以忽略的程度

　　在深圳CYT公司实验室，我们已经验证到后端恒流效率达到99.99375%,到了可以完全忽略的地步；

　　未来我们用1年时间完成这一设计成就，十多人的IC设计团队和强有力的电源厂家合作，会尽快完成这一目标。

　　五、AC-DC设计

　　开关电源发展到今天是多年积累的结果，短期内AC-DC直接恒流不可突破；恒压和恒流是矛和盾的关系，必须要分开考虑；恒流源负载调整率是1%（mA）/V,达不到恒流效果；想法越多成本越高，与风险成正比。

　　特点：

　　要合理的利用现有的开关电源资源，是最经济的；

　　恒压和恒流技术结合是必然的；

　　在稳定的产品技术上创意才是有效的。

　　六、LED组合化封装是未来发展趋势

　　模组的组合设计能有效的降低一次性封装成本；分散的封装形式有利于减低散热设计成本；选择国产的铝基PCB板材；便于光学设计；电源设计简化；封装形式多样；有利增强国产LED竞争力。

　　这是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM具有代表性的几款封装。要设计产品，首先要确定用谁的LED封装结构；接下来考虑怎样适应这些封装形式；由我们选择的机会不多，光学结构是建立在这些封装之上的；我们很多创意不能很好的发挥。

　　灯具设计是千变万化的，怎样才可以摆脱这一局面？

　　八、模组化封装与恒流技术结合

　　在PCB板级设计LED封装，实现容易成本低廉；大家集思广益，都能开发出不同类型的封装形式；整合恒流技术与配光参数后的功率LED基础上设计产品；有效的应对日新月异、千变万化的LED灯具需要；电源部分，只采用现有传统开关恒压电源供电；提高产品投放速度，灯具设计简便实用，成本大幅度的降低；还可以避开前沿LED封装专利围堵。