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自從高壓LED這一名詞出現之后，毫無疑問它是一種全新的LED品種，而且具有很多優點。甚至有人會認為它將使今天的“低壓LED”將淡出未來的LED通用照明市場而“高壓LED”將主導未來的LED通用照明，真的是這樣嗎?下面我們就先來看看所謂的“高壓LED”是怎么一回事? 一、什么是高壓LED? 對于高壓LED來講我想大家已經不在陌生了，那么到底怎么理解高壓LED呢?其實它早已悄無聲息的鉆入了大家的燈具，VF值為3.2V左右的光源早已十分成功的應用到不計其數的燈具里面呢，其實你用多只LED串聯的做法也是就是第一種高壓LED的應用;而第二種呢，也就是LED上游芯片廠家通過特殊工藝制程將多顆VF值在3.2V左右的LED芯片串聯方式聯接做在一片基片上面，引出“+”“-”兩個PAD ,又叫做高壓LED芯片，封裝廠家拿芯片后，最后制做成高壓的LED 光源。如下圖1、圖2所示。 二、高壓LED的優劣勢分析 1.我們先來了解一下這種高壓LED有何優點。 (1)高光效。它是由多芯小芯片串接而成，通過實際測試光效與普通的同瓦數的光源要高出5-10%. (2)電源要求低。電源的價格和故障率居高不下是近年來一直阻礙行業發展的首要問題，而高壓LED呢，有著先天的優勢，可以通過少量個數的光源搭配線性恒流驅動器就可以完美的實現LED高效安全穩定的工作。 (3)線性電源結合省成本。說到這可能會有人會說線性恒流的電源效率低，其實是要看你怎么去用，近兩年以來市面上出現了不少的線性恒流驅動IC 性能都還不錯，筆者曾經測試過一款叫做RY8201的線性恒流IC其效率可達0.9以上。由于線性恒流IC的體積較小，周邊元件少等絕對優勢可以將電源驅動部分直接制做在PCB上面，從而省去了裝電源倉的空間及裝電源(還要對電源做絕)等相關的環節，從而使得成本控制、倉儲、產能、交期等各項成本的優越性突顯。 (4)光源部分的優越性。由于傳統低VF值的光源是通過N多只串并后使用的，焊接人工成本居高不下，且焊接不良的產品層出不窮，從而影響產能及帶來不少的二次成本。 (5)光衰。由于傳統的光源是通過N串N并的方式制成，眾所周知，VF不一致的光源并在一起，會造成各光源上所加載的電源有所不同，從而造成部分光源提前老化或死燈，從而造成整燈的光衰加速。而高壓燈珠是采多串的方式，輕松解決這些問題。 2.我們在看一下這種高壓LED所存在的不足。 (1)成本高。由于各上游芯片廠家的技術的成熟度及芯片的沒有大規模批量生產從而使得芯片目前還居高不下，另外還有原有的封裝企業的生產設備無法對高壓光源直接進行分光分色，也是造成本偏高的一個因素，不過通過技術的日漸成熟、大規模具的量產及設備的改進將很快打破這一格局。 (2)功率耗散和散熱器問題。有的報道宣稱1W的高壓LED的電壓為50V,電流為20mA;而普通低壓的1W LED電壓為3V,電流為350mA,所以“同樣輸出功率的高壓LED在工作時耗散的功率要遠低于低壓LED,這意味著散熱鋁外殼的成本可大大降低。”這個說法顯然是不成立的。如果要決定散熱器的大小，應當是在同樣的發光效率來計算。通常認為對于目前100lm/W的發光效率來說，其真正的電光效率(就是由電能變成光能的效率)只有30%左右，就是只有30%的電能轉換為光能，其余的70%的電能都轉換為熱能而需要經過散熱器散去。所以對于具有同樣發光效率的1W高壓LED和普通低壓LED來說，其變成熱能的部分都是0.7W,需要通過散熱器散去。 (3)產品的非隔離的應用，去電源化勢必要經過去電源化的過程，因此產品大多無法脫離市電，因此會造成直整個回路的帶電。不過，塑料包鋁及陶瓷散熱，導熱塑料等者是不錯的選擇。 三、高壓LED的性能指標分析 目前了解的這種高壓LED其主要的性能指標如下表所示： 四、高壓LED面臨的問題及對策 不管是普通的LED還是高壓LED都不可避免地要面臨散熱設計和工作可靠性的問題。然而對于如何解決這些問題也是很多人一直在關注的。 先從成本、市場的角度考慮，高壓LED作為照明光源， LED器件產品應用到路燈上，技術上的特殊要求主要是要結合LED光強和發光角度來設計，另外由于多顆LED組合，出光設計方面要兼顧照射面域，燈具方面需要重點考慮散熱的有效性。 高壓LED燈與普通燈的對比最主要的解決對策如下： 優勢：節能、環保，易于和低壓適配，也可和太陽能系統直接配套，無需額外的逆變、轉換過程，能達到最大的能源利用率。 不足：照明角度偏小、不均勻，顏色顯色指數偏低，光學、散熱設計復雜。 技術上的不足：當前技術下的光通量還不夠，光效太低，品質難以保證。 解決措施：LED產品應用于路燈需要專門的設計，也需要專門的標準(用傳統光源的測試數據來評價LED光源往往并不客觀)。 總之，高壓LED不失為一種具有特點的LED,它可以增加使用者的選擇。由太陽能供電的燈具系統里，本來就是低壓直流的電源，當然也就會直接采用低壓直流的LED了。所以各種LED都會存在，只是供給不同的場合罷了。 |
