引言

    經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中國LED產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了買器件、買芯片、買外延片之路后，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)外延片和芯片?，F(xiàn)階段，從事該產(chǎn)業(yè)的人數(shù)達(dá)5萬多人，研究機(jī)構(gòu)20多家，企業(yè)4000多家，其中上游企業(yè)50余家，封裝企業(yè)1000余家，下游應(yīng)用企業(yè) 3000余家。特別是2003年中國半導(dǎo)體照明工作小組的成立標(biāo)志著政府對于LED在照明領(lǐng)域的發(fā)展寄予厚望，LED作為光源進(jìn)入通用照明市場成為日后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的。在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門和深圳等國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。

　　近兩年隨著LED技術(shù)的迅速發(fā)展和能源的緊張，LED被廣泛應(yīng)用到信息顯示、交通信號(hào)燈、背光源、汽車用燈、半導(dǎo)體照明、室外廣告燈飾、景觀照明等領(lǐng)域，被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色照明產(chǎn)品。LED涉及的產(chǎn)業(yè)也蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?，預(yù)言在未來幾年LED將作為主流照明光源，就像晶體管取代電子管一樣，大勢所趨、不可阻擋。目前，國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展比較成熟，LED產(chǎn)業(yè)上游包括原材料和襯底等環(huán)節(jié)，中游包括外延和芯片等環(huán)節(jié)，下游包括封裝、應(yīng)用等環(huán)節(jié)。目前我國LED產(chǎn)業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈下游，企業(yè)規(guī)模小，研發(fā)能力不強(qiáng)，企業(yè)眾多，與國外技術(shù)水平差距較小，難以形成獨(dú)特競爭力。我國上游產(chǎn)業(yè)企業(yè)與國際先進(jìn)水平比較，整體上一般芯片的亮度、發(fā)光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國際廠家仍有差距，同時(shí)能滿足市場需要且規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)少。面對的LED市場我們究竟要做些什么？

　　一、LED照明應(yīng)用中存在的優(yōu)勢及問題

　　LED的主要特性：

　　作為一種快速發(fā)展的新型光源，LED具有以下幾方面的特征

　　1、環(huán)保：不含汞等有害氣體、沒有污染，光譜沒有輻射，其廢棄物可回收，是典型的綠 色光源；

　　2、節(jié)能：LED作為半導(dǎo)體發(fā)光燈，其電能消耗僅相當(dāng)于傳統(tǒng)霓虹燈的20%左右。

　　3、壽命長：理論使用壽命長達(dá)10萬小時(shí)，可靠、維護(hù)成本低；

　　4、使用電壓低：工作電壓一般在幾伏以下，便于應(yīng)用在可靠性和安全性高的場合。

　　LED在照明中的優(yōu)勢：

　　1、采用低電壓供電－無高壓環(huán)節(jié)，成本低，可靠性高；

　　2、符件簡單無啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器或超高壓變壓器；

　　3、結(jié)構(gòu)簡單具有固體光源的優(yōu)點(diǎn)，不充氣，無玻璃外 殼，無氣體密封問題，耐沖擊；

　　4、可控性好響應(yīng)時(shí)間快（微秒數(shù)量級），可反復(fù)頻繁亮滅，基本無惰性，不會(huì)疲倦；

　　5、色彩純厚由半導(dǎo)體PN結(jié)自身產(chǎn)生色彩，純正、濃厚；

　　6、色彩豐富三基色加數(shù)碼技術(shù)，可演變?nèi)我馍剩?/P>

　　7、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)節(jié)材、對燈具強(qiáng)度和剛度要求較低；

　　8、體積小巧大的LED燈具由LED組成，的LED僅為平方毫米數(shù)量級或更??；

　　9、可塑性好LED光源的精巧，使LED能適應(yīng)各種幾何尺寸和不同空間大小的裝飾和照明要求，諸如：點(diǎn)、線、面、球、異型式，乃至任意藝術(shù)造型的燈光雕塑。

　　存在的問題：

　　1、散熱

　　2、缺乏標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品良莠不齊

　　3、存在價(jià)格與設(shè)計(jì)品質(zhì)問題，終消費(fèi)者選擇LED照明，缺乏信心

　　4、半導(dǎo)體照明在電氣設(shè)計(jì)方面與傳統(tǒng)照明有很大差別，傳統(tǒng)燈具企業(yè)需要經(jīng)驗(yàn)/技能積累過程

　　5、大家都看好該市場，但是還沒有規(guī)模上量

　　特點(diǎn)：

　　1、通過調(diào)整高恒流芯片，保證LED亮度、色度的一致性，在模塊為下游客戶提供標(biāo)準(zhǔn)的、定制的、可靠的高品質(zhì)產(chǎn)品；

　　2、新老燈具設(shè)計(jì)廠家，不要過于復(fù)雜的電氣設(shè)計(jì)，只需在外部加上傳統(tǒng)的恒壓電源即可工作的簡潔線路設(shè)計(jì)，是快也是可靠方式；

　　3、解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題。

　　二、散熱設(shè)計(jì)

　　1、短的熱傳到路徑，減小熱傳導(dǎo)阻力；

　　2、增大相互傳導(dǎo)面積，增加熱傳到速度；

　　3、合理的計(jì)算設(shè)計(jì)散熱面積；

　　4、有效的利用熱容量效應(yīng)。

　　輸出驅(qū)動(dòng)電壓選擇：

　　20W以內(nèi)市電驅(qū)動(dòng)時(shí)48V左右比較合適；

　　較大的功率市電驅(qū)動(dòng)輸出電壓36V左右合適；

　　離線式照明大部分是12V和24V電壓。

　　特點(diǎn)：

　　基于串并聯(lián)安全考慮出負(fù)載合適的驅(qū)動(dòng)電壓值，盡量統(tǒng)一電壓值減小電源設(shè)計(jì)規(guī)格成本；

　　基于安規(guī)規(guī)定，產(chǎn)品設(shè)計(jì)要符合要求，流峰值超過42.4Vac或直流超過60Vdc的電壓 ；

　　從解決LED照明市場大規(guī)模上量的技術(shù)和品質(zhì)問題考慮。

　　三、效率后端驅(qū)動(dòng)方式

　　當(dāng)輸出電壓在48V左右時(shí)，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)99%，恒流±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響；當(dāng)輸出電壓在36V左右時(shí)，低壓差線性恒流器件恒流效率高達(dá)98.6%，恒流±3%以內(nèi)，不受任何外圍器件影響； 就算在離線式照明部分，較低的電壓12V和24V，也分別有96%和98%的效率；功率大小效率是相等的。

　　特點(diǎn)：

    效的驅(qū)動(dòng)恒流架構(gòu)；的恒流方式，受外圍器件影響 ；簡潔、方便、實(shí)用。

　　四、恒流消耗的功耗已達(dá)到可以忽略的程度

　　在深圳CYT公司實(shí)驗(yàn)室，我們已經(jīng)驗(yàn)證到后端恒流效率達(dá)到99.99375 %，到了可以完全忽略的地步；

　　未來我們用1年時(shí)間完成這一設(shè)計(jì)成就，十多人的IC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和強(qiáng)有力的電源廠家合作，會(huì)盡快完成這一目標(biāo)。

　　五、AC-DC設(shè)計(jì)

　　開關(guān)電源發(fā)展到今天是多年積累的結(jié)果，短期內(nèi)AC-DC直接恒流不可突破；恒壓和恒流是矛和盾的關(guān)系，必須要分開考慮；恒流源負(fù)載調(diào)整率是1%（mA）/V，達(dá)不到恒流效果；想法越多成本越高，與風(fēng)險(xiǎn)成正比。

　　特點(diǎn)：

　　要合理的利用現(xiàn)有的開關(guān)電源資源，是經(jīng)濟(jì)的；

　　恒壓和恒流技術(shù)結(jié)合是必然的；

　　在穩(wěn)定的產(chǎn)品技術(shù)上創(chuàng)意才是有效的。

　　六、LED組合化封裝是未來發(fā)展趨勢

　　模組的組合設(shè)計(jì)能有效的降低性封裝成本；分散的封裝形式有利于減低散熱設(shè)計(jì)成本；選擇國產(chǎn)的鋁基PCB板材；便于光學(xué)設(shè)計(jì)；電源設(shè)計(jì)簡化；封裝形式多樣；有利增強(qiáng)國產(chǎn)LED競爭力。

　　七、封裝結(jié)構(gòu)‘綁架’了我們光學(xué)效果設(shè)計(jì)

　　這是Cree、Nichia、Lumileds、OSRAM 具有代表性的幾款封裝。要設(shè)計(jì)產(chǎn)品，首先要確定用誰的LED封裝結(jié)構(gòu)；接下來考慮怎樣適應(yīng)這些封裝形式； 由我們選擇的機(jī)會(huì)不多，光學(xué)結(jié)構(gòu)是建立在這些封裝之上的；我們很多創(chuàng)意不能很好的發(fā)揮。

　　八、模組化封裝與恒流技術(shù)結(jié)合

　　在PCB板級設(shè)計(jì)LED封裝，實(shí)現(xiàn)容易成本低廉；大家集思廣益，都能開發(fā)出不同類型的封裝形式；整合恒流技術(shù)與配光參數(shù)后的功率LED基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)產(chǎn)品；有效的應(yīng)對日新月異、千變?nèi)f化的LED燈具需要；電源部分，只采用現(xiàn)有傳統(tǒng)開關(guān)恒壓電源供電；提高產(chǎn)品投放速度，燈具設(shè)計(jì)簡便實(shí)用，成本大幅度的降低；還可以避開前沿LED封裝圍堵。

　　九、按電壓標(biāo)稱值封裝

　　LED恒流驅(qū)動(dòng)革新技術(shù)在深圳CYT誕生，我將它命名為《功率LED恒流集成封裝》技術(shù)，簡稱《模組封裝》；此技術(shù)是LED封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上直接整合低壓差線性高恒流技術(shù)；以后LED可以直接標(biāo)稱電壓值規(guī)格出現(xiàn)。 以后，客戶使用CYT技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不再需要考慮任何關(guān)于LED恒流問題，使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)恒壓電源供電即可。此技術(shù)將宣告“LED恒流電源”一說終結(jié)！

　　十、按產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)光源

　　打破原來按光源設(shè)計(jì)產(chǎn)品，反過來按產(chǎn)品定制LED光源封裝形式；限度配合產(chǎn)品創(chuàng)意展現(xiàn)；因產(chǎn)品設(shè)計(jì)光學(xué)封裝結(jié)構(gòu)；成本低；與產(chǎn)品結(jié)合設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu)，熱阻降低；恒流高；保護(hù)功能具一體。深圳CYT公司LED實(shí)驗(yàn)室可以快速幫助你完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

　　十一、模組化光源優(yōu)點(diǎn)

　　①有效的降低成本

　　減少封裝次數(shù)，節(jié)省封裝費(fèi)用；

　　同環(huán)境、條件生產(chǎn)提高一致性，提高良品率；

　　減少光學(xué)設(shè)計(jì)成本；

　　降低散熱設(shè)計(jì)成本；

　　批次混合封裝，降低分檔成本；

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡化，降低整體成本；

　　低廉的封裝架構(gòu)。這一技術(shù)，將指引LED照明行業(yè)沿著健康的方向發(fā)展。

　　②熱阻降低

　　光源與外殼散熱器直接結(jié)合；

　　避開PCB作為熱媒介；

　　減少芯片到外殼散熱路徑；

　　采用新的熱傳到技術(shù)；有效的降低散熱熱阻，解決散熱設(shè)計(jì)難題。

　　③恒流高

　　模組內(nèi)統(tǒng)一考慮Vf值；

　　恒流源受外界影響?。?/P>

　　線性技術(shù)成熟高，沒有外圍器件影響；

　　沒有EMI干擾問題影響；

　　多路并聯(lián)相互不獨(dú)立影響；

　　不受電源波動(dòng)影響負(fù)載恒流。 的恒流架構(gòu)，對LED亮度一致性及壽命化的設(shè)計(jì)架構(gòu)。

　　④保護(hù)一體化設(shè)計(jì)

　　內(nèi)置溫度保護(hù)；

　　內(nèi)部電源及保護(hù)技術(shù)；

　　內(nèi)置高灰階接口；

　　短路和斷路保護(hù)；

　　可設(shè)置聯(lián)動(dòng)保護(hù)功能；

　　ESD保護(hù)。

　　其它任何內(nèi)置功能、保護(hù)需求均可以探討。

　　⑤走傳統(tǒng)電源道路

　　這是穩(wěn)健的步；可選擇性強(qiáng)；成本是惠的；開關(guān)電源都實(shí)現(xiàn)不了的指標(biāo)，LED電源也實(shí)現(xiàn)也困難，少走彎路；就算有實(shí)力的公司設(shè)計(jì)，LED部分也需要時(shí)間驗(yàn)證；完全沒有電磁兼容性問題。

　　結(jié)論

　　電源的成熟需要時(shí)間，有些關(guān)于LED電源的宣傳你敢相信嗎？先恒壓，再線性恒流，一定是LED照明驅(qū)動(dòng)方式未來市場主流！相信未來LED會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。