LED照明技术的新

更新时间:2024-03-17 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:14825 浏览:68232

1平价LED照明灯的设计思考

以平价LED球泡灯为例,系统组成如图1所示.由LED光源模组、恒流驱动电源和灯头、外壳、散热器、灯罩组成.LED日光灯的整体构成也基本如此.如何选择每一个零部件是设计此平价LED照明灯具成败的关键.LED光源选用以光效高、发热低、散热好、性价比好为准则;恒流驱动电源选用以采用原边控制(PSR)隔离电路、周边零件少、功率因数较高、效率较高、性价比好的为准则.

1.1LED光源模组的选择

LED光源模组(或称LED光源模块),常见的是COB封装,最近发展的有COF、LEDs,LEDs是高压LED的模组(HVLEDs).其关键技术是将电参数性能完全相同的单颗LED芯片在LED晶圆(Wafer)生产时或生产后配对集成在一个单元上.

在众多的COB、MCOB、COF、LEDs中选择适用且性价比好的LED光源模组是此平价LED球泡灯设计成败的关键之一.

1.2COB与COF

COF模组是COB模组封装技术的创新发展.如图2所示COB和COF二种封装基板骨架结构的剖面示意图,检测设LED芯片(Die)均不放入基板骨架的聚光杯坑中,COB上LED芯片绑定在铝基板上,COF上LED芯片绑定在铜支架上,因铜的导热系数远高于铝,因此,COF的热阻比COB降低50%;COF是N颗LED灯珠固定在矩阵聚光杯坑中的,聚光杯坑采用镀银增加光的反射,加上LED灯珠的多面出光,可使COF的光效提升15%;因而同样功率的COF与COB相比,COF整体成本可比COB降低30%,所以COF模组有很好的性价比.

1.3BP3102概述


BP3102是一款高精度原边反馈的LED恒流控制开关.芯片工作在电感电流断续模式,适用于全输入电压范围功率5W以下的反激式隔离LED恒流电源.BP3102芯片内部集成600V功率MOS开关,采用原边反馈模式,无需次级反馈电路,也无需补偿电路,只需要极少的元件即可实现恒流,节约了系统的成本和体积.BP3102芯片内带有高精度的电流取样电路,使得LED输出电流精度达到±3%以内.芯片采用了专利的恒流控制方式,可以达到优良的线性调整率和负载调整率.BP3102具有多重保护功能,包括LED开路保护、LED短路保护、芯片过温保护、过压保护、欠压保护和FB短路保护等.

1.4平价LED球泡灯的恒流电源电路图(见图3)

1.5铝电解电容器

平价LED照明灯具的电源将继续使用铝电解电容器,因为它能有效的滤去电源纹波和防止LED闪烁而且低廉,上海永铭电子的105度的铝电解电容器的寿命是10000小时.电解电容器的使用环境温度每下降10度,寿命增加一倍.95度就是20000小时,85度可达40000小时.今天使用COF光源的平价LED球泡灯的内腔温度已经下降.

1.6平价LED灯具惠民需要政府补贴

政府启动节能家电补贴政策,提供22亿元支持推广节能灯和LED灯.并对LED路灯使用者提供30%的财政补贴.

2智能LED照明技术

智能LED照明灯具系统组成如图4所示.

2.1单灯的智能照明控制系统(见图5)

2.2传感器的功能

传感器的主要功能是采集各种有用信号,将非电量信号变换成电量信号,将微弱信号进行放大.LED照明用的传感器大多是通过微电子技术设计、制造的,如MEMS等.

新一代的传感器还带有信号预处理功能,如提供摸数转换(ADC)、多工器(MUX)、可编程增益放大器(PGA)、电压基准(REFERENCE)、激励电源(EXCITATIONS),甚至嵌入式微处理器(MCU、ASIC)、存储器(RAM、E2PROM)等单元.它们采用集成电路的技术制造,有不少采用片上系统(SOC)技术封装在一个芯片模块内.

2.3光敏传感器与光敏电阻(见图6)

2.4带红外传感器的LED照明灯具

红外传感器的LED照明灯具,以采用E27标准螺口灯头的灯具为例,它的电源适用范围是AC180V-250V(50/60Hz),红外传感器检测范围大约在3~15M,它的标准产品IFS-Bulb3W灯具达80lm,5W灯具达140lm.在LED光源模块的部分嵌入红外线传感器.一旦红外传感器检测到人的体温,LED电灯泡将会在50秒内自动开启与关闭.适用于任何一种室内应用,如走廊、储藏室、楼梯和大厅入口处.

2.5智能LED光谱调谐光源的原理图(见图7)

颜色传感器使用光电二极管,采用non-anic三路滤色器,通过颜色传感器来测量现场的亮度和颜色,经由微控制器自动调节,并使用PWM信号来调节LED灯串中的电流,使之自动调节照明的颜色和亮度.

2.6MEMS与智能MCU的SOC(见图8)

3高压LED照明技术

HVLED照明灯具系统如图9组成:

3.1高压LEDs线性恒流驱动方案

EXC100线性恒流驱动如图10所示.

3.2高压LED光引擎(见图11)

3.3蓝光光引擎

蓝光LED引擎的架构设计是一种新的理念,完全不同于白光LED引擎.其将蓝光LED光源板、AC/DC恒流驱动电源板、黄磷滤色镜集为一休,结构原理如图12所示.

4LED照明灯具营销策略

中国货在美国、日本、欧洲等地已发生过多次被反倾销,使得中国企业蒙受极大的损失.如能将中国制造变换成真正的美国制造、日本制造、欧洲制造,当反侵销到来之际,不仅不会受压,反而可趁机扩大销量.因此许多眼光长远的LED照明灯具企业已经开始在美国、欧洲设厂,生产所在国本地品牌的LED照明灯具.

海外营销新策略是在销售国设立组装厂,如在美国雇佣白人为美国公司的销售和市场人员,雇佣黑人为组装、测试员工,公司管理高层为中国人;注册美国品牌;实现LED照明灯具在所在国的本地制造.而设计、生产全部在中国大本营.

营销模式如图13所示.