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家庭用LED照明灯驱动器

 家庭用的照明灯目前还没有成熟的产品,家庭用的照明灯的功率要求10W以上。目前市售的1-5W LED灯在家庭只能作为壁灯和辅助照明用,因为他们的亮度还达不到白炽灯、荧光节能灯的要求,还不能作为书写阅读照明用。现在的高亮度LED灯价格十分昂贵,非一般老百姓能享用的。

  白光LED技术突飞猛进,用作照明灯源的单颗芯片的LED,其功率越做越大,已经大批量生产投放市场的有1W、3W、5W、10W、20W、30W、50W、100W,发光亮度最大已达到4400lm。大功率照明用LED其封装从成品来看是单颗芯片的,其实是用N颗LED管芯封装在一个单位里的(如图4)。它们的排列组合是串并联,它们是N个串联,再N个并联,然后由二点联接电源。大功率照明用LED的大批量生产给最终生产照明用LED灯创造了必须的条件和物质基础。


图4 照明用白光LED管芯

  高亮度和大功率LED照明灯进入家庭用在应用技术上还有技术瓶颈亟待解决,主要是芯片散热(热量管理)、发光亮度(流明)和EMI/EMC,成本下降也是一个关键问题。家庭照明用LED驱动IC技术还在攻坚中,驱动芯片需要采用700VBCD高压工艺;芯片内的MOSFET要做好热量管理,要考虑驱动IC的散热设计;AC到DC恒流源各功能芯片整合在一个封装内的SOC需要创新一个新的电源芯片模式;

  开关电源式恒流源可能是AC到DC恒流源比较有效的方法之一。开关电源的效率高达65%-85%。电源效率的提高使设备制造商得以将待机电流降低到Energy Star(能源之星)和Blue Angel(蓝天使)认证所需的水平。

  家庭用的照明灯采用白光LED是科技发展的必然趋势。家庭用白光LED照明灯发光效率高、使用寿命长是不争的事实,只是目前还需等待产业化生产的技术成熟和成本的进一步下降。荧光节能灯从产品诞生到进入千家万户百姓家庭普及也差不多经历了十年的时间。家庭用照明灯的发光效率及平均寿命比较如表2。

  欧美等国在2007年2月和3月分别通过政府决议,在未来二年逐步取消白炽灯,提倡使用节能灯和LED照明灯。由此,LED照明灯进入千家万户揭开序幕,其市场需求量将是一天文数字。集成电路和灯具厂商纷纷开始行动,奔向这个巨大市场。

  大功率照明灯用LED制造技术突飞猛进,今天已经能大批量生产了,而且在向增加LED发光效率(lm/W)方面努力;从AC到DC恒流源输出、经济而有效地驱动大功率照明灯用LED的芯片还需要更多的集成电路开发厂商投入,迎合未来市场的创新设计是赢得高利润回报的先决条件,抓住机遇、发挥创造力、配合必要的财力和物力是企业成功的理念。

表2 家用照明灯发光效率及平均寿命的比较

参数 白炽灯 (40W) 荧光灯 (36W) 节能荧光灯(5~11W) 白光LED
发光效率(lm/W) 7~16 50~60 50~70 30~45
平均寿命(h) 1k~2k 2k~12k 6k~8k >50k~80k

颜重光著
 

LED背光驱动IC

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