LED照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)合集

關(guān)鍵基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)大全

作為新一代的綠色光源技術(shù)，其擁有白熾燈所不具備的高度節(jié)能性，同時(shí)產(chǎn)品在色調(diào)及造型上也更豐富更具可塑造性。目前燈

具已廣泛應(yīng)用到室內(nèi)照明、室外照明、景觀工程等多個(gè)領(lǐng)域，其節(jié)能性得到了社會(huì)的一樣好評(píng)。取代白熾燈，己經(jīng)成為照明燈

具產(chǎn)業(yè)不行逆轉(zhuǎn)的潮流。

及一般白熾燈相比，同瓦數(shù)的燈具發(fā)光效率是白熾燈的8倍以上，因此雖然照明產(chǎn)品的功率都比較小，但是卻能的白熾燈一樣,

發(fā)出高亮度的光線(xiàn)。

不過(guò)由于照明設(shè)計(jì)涉及光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)以及工業(yè)美學(xué)學(xué)問(wèn)，因此它是名副其實(shí)的跨學(xué)科多領(lǐng)域?qū)W問(wèn)融合的新技術(shù)，本文介紹

了照明的關(guān)鍵基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，可以幫助照明領(lǐng)域工程師打好設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，提升設(shè)計(jì)技巧。

照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)-安森美培訓(xùn)資料

發(fā)光二極管()繼在中小尺寸屏幕的便攜產(chǎn)品背光等應(yīng)用獲大量接受后，隨著它發(fā)光性能的進(jìn)一步提升及成本的優(yōu)化，近年來(lái)已

邁入通用照明領(lǐng)域，如建筑物照明、街道照明、景觀照明、標(biāo)識(shí)牌、信號(hào)燈、以及住宅內(nèi)的照明等，應(yīng)用可謂方興未艾。

另一方面，照明設(shè)計(jì)也給包括中國(guó)工程師在內(nèi)的工程社群帶來(lái)了挑戰(zhàn)，這不僅因?yàn)檎彰鞯膽?yīng)用范圍特殊廣泛，應(yīng)用的功率等級(jí)、

可以接受的驅(qū)動(dòng)電源種類(lèi)及電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等，也各不相同。工程師們迫切須要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)及了解更多有關(guān)照明設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)。

有鑒于此，安森美半導(dǎo)體的產(chǎn)品應(yīng)用總監(jiān)先生近期特地撰寫(xiě)相關(guān)培訓(xùn)資料，為工程師們傳授相關(guān)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，內(nèi)容涉及

驅(qū)動(dòng)器的通用要求、電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率因數(shù)校正、電源轉(zhuǎn)換能效和驅(qū)動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)，以及牢靠性和運(yùn)用壽命等其它問(wèn)題，便利他

們更好地設(shè)計(jì)入門(mén)及提高，從而更好地服務(wù)于照明市場(chǎng)。限于篇幅，本文是該培訓(xùn)資料的摘要介紹。

一、驅(qū)動(dòng)器通用要求

驅(qū)動(dòng)面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會(huì)隨著溫度、電流的變更而變更，而不同個(gè)體、不同批次、不同供應(yīng)商的正向電壓也會(huì)有差

異；另外，的“色點(diǎn)”也會(huì)隨著電流及溫度的變更而漂移。

另外，應(yīng)用中通常會(huì)運(yùn)用多顆，這就涉及到多顆的排列方式問(wèn)題。各種排列方式中，首選驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的單串，因?yàn)檫@種方式不論

正向電壓如何變更、輸出電壓()如何“漂移”，均供應(yīng)極佳的電流匹配性能。當(dāng)然，用戶(hù)也可以接受并聯(lián)、串聯(lián)-并聯(lián)組合及交叉

連接等其它排列方式，用于須要“相互匹配的”正向電壓的應(yīng)用，并獲得其它優(yōu)勢(shì)。如在交叉連接中，假如其中某個(gè)因故障開(kāi)路,

電路中僅有1個(gè)的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)加倍，從而盡量削減對(duì)整個(gè)電路的影響。

并聯(lián)

Q十

Q

Q

Q

Q

Q

交叉連接

圖1:常見(jiàn)的排列方式

的排列方式及光源的規(guī)范確定著基本的驅(qū)動(dòng)器要求。驅(qū)動(dòng)器的主要功能就是在確定的工作條件范圍下限制流過(guò)的電流，而無(wú)論

輸入及輸出電壓如何變更。驅(qū)動(dòng)器基本的工作電路示意圖如圖2所示，其中所謂的“隔離”表示溝通線(xiàn)路電壓及(即輸入及輸出)

之間沒(méi)有物理上的電氣連接，最常用的是接受變壓器來(lái)電氣隔離，而“非隔離”則沒(méi)有接受高頻變壓器來(lái)電氣隔離。

圖2：驅(qū)動(dòng)器的基本工作電路示意圖。

值得??提的是，在照明設(shè)計(jì)中，電源轉(zhuǎn)換及恒流驅(qū)動(dòng)這兩部分電路可以接受不同配置：1)整體式()配置，即兩者融合在一起，

均位于照明燈具內(nèi)，這種配置的優(yōu)勢(shì)包括優(yōu)化能效及簡(jiǎn)化安裝等；2)分布式()配置，即兩者單獨(dú)存在，這種配置簡(jiǎn)化平安考慮,

并增加靈敏性。

驅(qū)動(dòng)器依據(jù)不同的應(yīng)用要求，可以接受恒定電壓。輸出工作，即輸出為確定電流范圍下鉗位的電壓；也可以接受恒定電流()輸出

工作，輸出的設(shè)計(jì)能?chē)?yán)格限定電流；也可能會(huì)接受恒流恒壓()輸出工作，即供應(yīng)恒定輸出功率，故作為負(fù)載的的正向電壓確定

其電流。

總的來(lái)看，照明設(shè)計(jì)須要考慮以下幾方面的因素：

輸出功率：涉及正向電壓范圍、電流及排列方式等

電源：電源、電源、干脆接受電源驅(qū)動(dòng)

功能要求：調(diào)光要求、調(diào)光方式(模擬、數(shù)字或多級(jí))、照明限制

其他要求：能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理(愛(ài)惜特性)、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及牢靠性等

更多考慮因素：機(jī)械連接、安裝、修理/替換、壽命周期、物流等

二、驅(qū)動(dòng)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

接受電源的照明應(yīng)用中，電源轉(zhuǎn)換的構(gòu)建模塊包括二極管、開(kāi)關(guān)0、電感及電容及電阻等分立元件用于執(zhí)行各自功能，而脈寬

調(diào)制()穩(wěn)壓器用于限制電源轉(zhuǎn)換。電路中通常加入了變壓器的隔離型電源轉(zhuǎn)換包含反激、正激及半橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖3,

其中反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是功率小于30W的中低功率應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)選擇，而半橋結(jié)構(gòu)則最適合于供應(yīng)更高能效/功率密度。就隔離結(jié)構(gòu)

中的變壓器而言，其尺寸的大小及開(kāi)關(guān)頻率有關(guān)，且多數(shù)隔離型驅(qū)動(dòng)器基本上接受“電子”變壓器。

反激

LLC半橋諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖3：常見(jiàn)的隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

接受電源的照明應(yīng)用中，可以接受的驅(qū)動(dòng)方式有電阻型、線(xiàn)性穩(wěn)壓器及開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器等，基本的應(yīng)用示意圖參見(jiàn)圖4。電阻型驅(qū)

動(dòng)方式中，調(diào)整及串聯(lián)的電流檢測(cè)電阻即可限制的正向電流，這種驅(qū)動(dòng)方式易于設(shè)計(jì)、成本低，且沒(méi)有電磁兼容0問(wèn)題，劣勢(shì)

是依靠于電壓、須要篩選()，且能效較低。線(xiàn)性穩(wěn)壓器同樣易于設(shè)計(jì)且沒(méi)有問(wèn)題，還支持電流穩(wěn)流及過(guò)流愛(ài)惜()，且供應(yīng)外部

電流設(shè)定點(diǎn)，不足在于功率耗散問(wèn)題，及輸入電壓要始終高于正向電壓，且能效不高。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器通過(guò)限制模塊不斷限制開(kāi)關(guān)

()的開(kāi)和關(guān)，進(jìn)而限制電流的流淌。

Transistor|

4

>

￥

電阻型線(xiàn)性穩(wěn)壓等

圖4：常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器具有更高的能效，及電壓無(wú)關(guān)，且能限制亮度，不足則是成本相對(duì)較高，困難度也更高，且存在電磁干擾0問(wèn)題。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括降壓()、升壓0、降壓-升壓0或單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器0等不同類(lèi)型。其中，全部工作條件下最低

輸入電壓都大于串最大電壓時(shí)接受降壓結(jié)構(gòu)，如接受24驅(qū)動(dòng)6顆串聯(lián)的；及之相反，全部工作條件下最大輸入電壓都小于最

低輸出電壓時(shí)接受升壓結(jié)構(gòu)，如接受12驅(qū)動(dòng)6顆串聯(lián)的；而輸入電壓及輸出電壓范圍有交迭時(shí)可以接受降壓-升壓或結(jié)構(gòu)，如

接受12或12驅(qū)動(dòng)4顆串聯(lián)的，但這種結(jié)構(gòu)的成本及能效最不志向。

接受溝通電源干脆驅(qū)動(dòng)的方式近年來(lái)也獲得了確定的發(fā)展，其應(yīng)用示意圖參見(jiàn)圖5。這種結(jié)構(gòu)中，串以相反方向排列，工作在

半周期，且在線(xiàn)路電壓大于正向電壓時(shí)才導(dǎo)通。這種結(jié)構(gòu)具有其優(yōu)勢(shì)，如避開(kāi)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的功率損耗等。但是，這種結(jié)構(gòu)中在

低頻開(kāi)關(guān)，故人眼可能會(huì)察覺(jué)到閃爍現(xiàn)象。此外，在這種設(shè)計(jì)中還須要加入愛(ài)惜措施，使其免受線(xiàn)路浪涌或瞬態(tài)的影響。

圖5：干脆接受溝通驅(qū)動(dòng)的示意圖。

三、功率因數(shù)校正

美國(guó)能源部()“能源之星”(TM)固態(tài)照明()規(guī)范中規(guī)定任何功率等級(jí)皆須強(qiáng)制供應(yīng)功率因數(shù)校正0。這標(biāo)準(zhǔn)適用于一系列特定產(chǎn)品，

如嵌燈、櫥柜燈及臺(tái)燈，其中，住宅應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)器功率因數(shù)須大于0.7,而商業(yè)應(yīng)用中則須大于0.9；但是，這標(biāo)準(zhǔn)屬于自愿性

標(biāo)準(zhǔn)。歐盟的61000-3-2諧波含量標(biāo)準(zhǔn)中則規(guī)定了功率大于25W的照明應(yīng)用的總諧波失真性能，其最大限制相當(dāng)于總諧波失

真()<35%,而功率因數(shù)()>0.94。雖然不是全部國(guó)家都確定強(qiáng)制要求照明應(yīng)用中改善功率因數(shù)，但某些應(yīng)用可能有這方面的要

求，如公用事業(yè)機(jī)構(gòu)大力推動(dòng)擁有高功率因數(shù)的產(chǎn)品在公用設(shè)施中的商業(yè)應(yīng)用，此外，公用事業(yè)機(jī)構(gòu)購(gòu)入/維護(hù)街燈時(shí)，也可以

依據(jù)他們的意愿來(lái)確定是否要求擁有高功率因數(shù)(通常>0.95+)。

圖6：有源的應(yīng)用電路示意圖

技術(shù)包括無(wú)源及有源兩種。無(wú)源方案的體積較大，須要增加額外的元件來(lái)更好地變更電流波形，能夠達(dá)到約0.8或更高的功率

因數(shù)。其中，在小于5W至40W的較低功率應(yīng)用中，幾乎是標(biāo)準(zhǔn)選擇的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只須要接受無(wú)源元件及稍作電路改

動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)高于0.7的功率因數(shù)。有源(見(jiàn)圖6)通常是作為一個(gè)特地的電源轉(zhuǎn)換段增加到電路中來(lái)變更輸入電流波形。有源通

常供應(yīng)升壓，溝通100至277的寬輸入范圍下，輸出電壓范圍達(dá)直流450至480.假如恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)段，可以供應(yīng)91%到95%

的高能效。但增加了有源，照舊須要特地的轉(zhuǎn)換來(lái)供應(yīng)電流穩(wěn)流。

四、能效問(wèn)題

照明應(yīng)用的能效須要結(jié)合功率輸出來(lái)考慮。美國(guó)“能源之星”固態(tài)照明規(guī)范規(guī)定了照明器具級(jí)的能效，但并不涉及單獨(dú)驅(qū)動(dòng)器的

能效要求。如前所述，接受電源的應(yīng)用可以接受兩段式分布拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，故可能接受外部適配器供電。而“能源之星''的確包含有

關(guān)單輸出外部電源的規(guī)范，其2.0版外部電源規(guī)范于2023年11月起先生效，要求標(biāo)準(zhǔn)工作模式下最低能效達(dá)87%,而低壓工

作模式下最低能效達(dá)86%；在此規(guī)范中，功率大于100W時(shí)才要求。

Linevoltageinput

XAANXNXXXXX'

?Driver

0LED

Package

OpticalPower

圖7：美國(guó)能源部2023年秋季提出的照明燈具能效研發(fā)目標(biāo)。

而在接受電源的應(yīng)用中，要供應(yīng)更高的轉(zhuǎn)換能效，就涉及到成本、尺寸、性能規(guī)范及能效等因素之間的折衷問(wèn)題。例如，若運(yùn)

用更高質(zhì)量的元件、更低導(dǎo)通阻抗0,就可降低損耗及改善能效；降低開(kāi)關(guān)頻率一般會(huì)改善能效，但卻會(huì)增加系統(tǒng)尺寸。諸如

諧振這樣新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)供應(yīng)更高能效，卻也增加設(shè)計(jì)及元件的困難度。假如我們將設(shè)計(jì)限定在較窄的功率及電壓范圍，則可以

幫助優(yōu)化能效。

五、驅(qū)動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)

驅(qū)動(dòng)器本身也在不斷演進(jìn)，著重于進(jìn)一步提高能效、增加功能及功率密度。美國(guó)“能源之星”的固態(tài)照明規(guī)范提出的是照明器具

級(jí)的能效限制，涉及包括功率因數(shù)在內(nèi)的特定產(chǎn)品要求。而歐盟的61347-2-13(5/2023)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)接受直流或溝通供電的模塊的

要求包括：

(35.3)最大平安特低電壓()工作輸出電壓W25

不同故障條件下“恰當(dāng)’7平安的工作

故障時(shí)不冒煙或易燃

此外，C82驅(qū)動(dòng)器規(guī)范仍在制定之中。而在平安性方面，須要遵從、等標(biāo)準(zhǔn)，如1310(2)、60950、1012。

此外，照明設(shè)計(jì)還涉及到產(chǎn)品壽命周期及牢靠性問(wèn)題。

總結(jié):

本文共享了安森美半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用專(zhuān)家先生的一些重要的照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，如驅(qū)動(dòng)器的通用要求、驅(qū)動(dòng)器電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、

功率因數(shù)校正、電源轉(zhuǎn)換能效及驅(qū)動(dòng)器須要遵從的標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，幫助工程師更好地從事照明設(shè)計(jì)。安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先

的高性能、高能效硅解決方案供應(yīng)商，針對(duì)不同照明應(yīng)用，不論其接受何種電源供電，均供應(yīng)應(yīng)用所需的高性能電源轉(zhuǎn)換、功

率因數(shù)校正及驅(qū)動(dòng)解決方案，輔以高質(zhì)量的服務(wù)及支援，幫助客戶(hù)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。

自復(fù)原保險(xiǎn)絲在產(chǎn)品中的應(yīng)用電路

一、剛剛起先起步成本高

照明成本不僅涉及燈具的初始成本，還涉及燈具所消耗的能源成本，燈具無(wú)法正常工作時(shí)更換燈具所需的勞動(dòng)成本，以及所需

燈具更換的平均頻率。從這一概念動(dòng)身就很簡(jiǎn)潔理解，為什么光源是白熾燈光源價(jià)格的50倍左右時(shí)，交通信號(hào)燈的市場(chǎng)就起

先啟動(dòng)，而當(dāng)達(dá)到28倍時(shí)，就已形成新興產(chǎn)業(yè)。目前半導(dǎo)體照明主要以光色照明和特殊照明為主，以后將向一般照明擴(kuò)展。

具體來(lái)講，近幾年內(nèi)，半導(dǎo)體照明市場(chǎng)將廣泛應(yīng)用在各種信號(hào)燈、景觀照明、櫥窗照明、建筑照明、廣場(chǎng)和街道的美化、家庭

裝飾照明、公共消遣場(chǎng)所美化和舞臺(tái)效果照明等領(lǐng)域。事實(shí)上，我們身邊已經(jīng)隨處可見(jiàn)它的身影：電腦顯示燈、手機(jī)按鍵和屏

幕的背光源、汽車(chē)尾燈、建筑物燈光、交通信號(hào)燈……等等。二、不一樣性帶來(lái)的問(wèn)題：

理論上都一樣，都是能發(fā)光的二極管，而事實(shí)上全部的電性能都是有差異的，眾多的廠(chǎng)家都在搶生產(chǎn)進(jìn)度、抓數(shù)量；每個(gè)廠(chǎng)家

的生產(chǎn)工藝是不一樣的，甚至相差很大，就是同一廠(chǎng)家的不同時(shí)間的工藝都是有差異的；生產(chǎn)發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料的純度

要求特殊高，不同廠(chǎng)家運(yùn)用的半導(dǎo)體原材料的純度是有差異的，這就使的發(fā)光強(qiáng)度及驅(qū)動(dòng)電流是不完全相同的，或者相差很大,

而且耐過(guò)電流實(shí)力和發(fā)熱的差異也就自然而然的不同了：由于封裝工藝和封裝材料的不同，使得整體的散熱實(shí)力是不一樣的，

全部的廠(chǎng)家都在探討和開(kāi)發(fā)新材料，以求解決組合材料的熱彭脹及散熱的問(wèn)題。由此不難看動(dòng)身光二極管在短期內(nèi)仍存在個(gè)體

之間的很大的差異，假如每個(gè)燈只用一個(gè)，那是很好限制的，而且是真正的長(zhǎng)壽命，例如電視機(jī)、上的電源指示燈就是如此；

而當(dāng)我們用制作照明燈具時(shí)，就不是用單個(gè)的，而是用多個(gè)，或上百上千個(gè)排成陣列接入電路，再者，須要的亮度就不是指示

燈所能做到的，而電流大了、小了亮度都要減弱，且會(huì)使壽命大打折扣，甚而致于未出廠(chǎng)就壞掉了；因的差異性總是存在的，

在多個(gè)組成的連路中，當(dāng)有幾個(gè)壞掉時(shí)（通常是短路），會(huì)使電流增大而損壞其他的。這就是不一樣性帶的結(jié)果，也是制約其發(fā)

展的因素之一。

三、驅(qū)動(dòng)電路困難成本高、故障率高

a.在電壓匹配方面，不象一般的白熾燈泡，可以干脆連接220V的溝通市電。是23?伏的低電壓驅(qū)動(dòng)，必需要設(shè)計(jì)困難的變換電

路，不同用途的燈，要配備不同的電源適配器。

b.在電流供應(yīng)方面，的正常工作電流在1518,供電電流小于15時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度不夠，而大于20時(shí)，發(fā)光了強(qiáng)度也會(huì)減弱，同時(shí)

發(fā)熱大增，老化加快、壽命縮短，當(dāng)超過(guò)40時(shí)會(huì)很快損壞。為了延長(zhǎng)照明燈的運(yùn)用壽命，簡(jiǎn)易電源是不能運(yùn)用的，而常用集

成電路電源、電子變壓器、分別元件電源等，但都要設(shè)計(jì)恒流源電路和恒壓源電路供電的方式，大電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，要配大功率管

或可控硅器件，另加愛(ài)惜電路，這樣就使的電源供應(yīng)器電路很困難，故障率增加。元件成本、生產(chǎn)成本、服務(wù)成本都將上升。

而目前本身的成本就高，加上電源的成本，這就大大地限制了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力及購(gòu)買(mǎi)群體，照明燈的優(yōu)勢(shì)大打折扣，這也是制約

其發(fā)展及普及的又一關(guān)鍵問(wèn)題。四、解決問(wèn)題的方法及可行性分析：

解決問(wèn)題的方法可用自復(fù)位過(guò)流愛(ài)惜器元件

假如用過(guò)流愛(ài)惜器作愛(ài)惜，將是另外一種結(jié)果，從原理可知，當(dāng)電路的電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)會(huì)訊速的自動(dòng)愛(ài)惜，在解除故障后又

自動(dòng)復(fù)位，無(wú)需人工更換。對(duì)而言，電壓的變更不是損壞的干脆緣由，而電流的增大才是的真正殺手。自不待言，利用的這個(gè)

特性，在的電路愛(ài)惜上具有確定的優(yōu)勢(shì)，讓簡(jiǎn)易電源供電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。實(shí)踐證明，在電路出現(xiàn)故障以前就有效愛(ài)惜了。在簡(jiǎn)易電

源上，這個(gè)優(yōu)勢(shì)特殊突出。對(duì)如下3圖分析可見(jiàn)，因有了后可省去恒流、恒壓電路，的質(zhì)量也提高了。器件成本、生產(chǎn)成本、

故障率、服務(wù)成本等，都大大降低。也大大增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以誰(shuí)先運(yùn)用，誰(shuí)先占據(jù)市場(chǎng)。

運(yùn)用前后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較圖

淺談產(chǎn)品老化我們?cè)趹?yīng)用時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣種問(wèn)題，焊在產(chǎn)品上剛起先的時(shí)候是正常工作的，但點(diǎn)亮一段時(shí)間以后就會(huì)出現(xiàn)

暗光、閃動(dòng)、故障、間斷亮等現(xiàn)象，給產(chǎn)品帶來(lái)嚴(yán)峻的損害。引起這種現(xiàn)象的緣由大致有：

1.應(yīng)用產(chǎn)品時(shí)，焊接制程有問(wèn)題，例如焊接溫度過(guò)高焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，沒(méi)有做好防靜電工作等，這些問(wèn)題95%以上是封裝過(guò)程

造成。

2.本身質(zhì)量或生產(chǎn)制程造成。預(yù)防方法有：

1.做好焊接制程的限制。

2.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行老化測(cè)試。

老化是電子產(chǎn)品牢靠性的重要保證，是產(chǎn)品生產(chǎn)的最終必不行少的一步。產(chǎn)品在老化后可以提升效能，并有助于后期運(yùn)用的效

能穩(wěn)定。老化測(cè)試在產(chǎn)品質(zhì)量限制是一個(gè)特殊重要的環(huán)節(jié)，但在許多時(shí)候往往被忽視，無(wú)法進(jìn)行正確有效的老化。老化測(cè)試是

依據(jù)產(chǎn)品的故障率曲線(xiàn)即浴盆曲線(xiàn)的特征而實(shí)行的對(duì)策，以此來(lái)提高產(chǎn)品的牢靠性，但這種方法并不是必需的，終歸老化測(cè)試

是以犧牲單顆產(chǎn)品的壽命為代價(jià)的。

老化方式包括恒流老化及恒壓老化。恒流源是指電流在任何時(shí)間都恒定不變的。有頻率的問(wèn)題，就不是恒流了。那是溝通或脈

動(dòng)電流。溝通或脈動(dòng)電流源可以設(shè)計(jì)成有效值恒定不變，但這種電源無(wú)法稱(chēng)做「恒流源」。恒流老化是最符合電流工作特征，

是最科學(xué)的老化方式；過(guò)電流沖擊老化也是廠(chǎng)家最新接受的一種老化手段，通過(guò)運(yùn)用頻率可調(diào)，電流可調(diào)的恒流源進(jìn)行此類(lèi)老

化，以期在短時(shí)間內(nèi)推斷的質(zhì)量預(yù)期壽命，并且可挑出許多常規(guī)老化無(wú)法挑出的隱患。有效防止高溫失靈熱敏電阻用作限流

器近年來(lái)，發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)）的發(fā)展已取得巨大進(jìn)步：已從純粹用作指示燈發(fā)展為光輸出達(dá)100流明以上的大功率。不久之后,

照明的成本將降至及傳統(tǒng)冷陰極熒光燈（簡(jiǎn)稱(chēng)）類(lèi)似的水平。這使得人們對(duì)的下述應(yīng)用愛(ài)好日濃：汽車(chē)照明燈、建筑物內(nèi)外的光

源、以及筆記本電腦或電視機(jī)屏的背光。大功率技術(shù)的發(fā)展提高了設(shè)計(jì)階段對(duì)散熱的要求。就像全部其它半導(dǎo)體一樣，不能

過(guò)熱，以免加速輸出的減弱，或者導(dǎo)致最壞狀況：完全失效。及白熾燈相比，雖然大功率具有更高效率，但是輸入功率中相當(dāng)

大的一部分仍變成熱能而非光能。因而，牢靠的運(yùn)作就須要良好的散熱，并要求在設(shè)計(jì)階段就考慮高溫環(huán)境。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)

電路尺寸時(shí)，也必需考慮溫度因素：必需選擇其正向電流，以確保即使環(huán)境溫度達(dá)到最高值，芯片也不會(huì)過(guò)熱。隨著溫度的上

升，就須要通過(guò)降低最高容許電流，即降低額定值，來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫。制造商把降額曲線(xiàn)納入其產(chǎn)品規(guī)格中。有關(guān)此類(lèi)曲線(xiàn)，參見(jiàn)

圖1。

T（C）圖I

圖1降頻曲線(xiàn)

利用無(wú)溫度依靠性的電源運(yùn)行存在弊端：在高溫區(qū)域內(nèi)，則超出規(guī)格范圍運(yùn)行。此外，當(dāng)處于低溫區(qū)域時(shí)，照明源就由明顯低

于最大容許電流（參見(jiàn)圖1紅色曲線(xiàn)）的電流供電。如圖1的綠色曲線(xiàn)所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路中的正溫度系數(shù)熱敏電阻（簡(jiǎn)稱(chēng)熱敏電

阻）來(lái)限制電流是一個(gè)重大改進(jìn)。這至少可以帶來(lái)下列好處：

*在室溫下增加正向電流，從而增加光輸出

*因?yàn)榭梢韵鳒p運(yùn)用量，所以可以運(yùn)用價(jià)格較低的驅(qū)動(dòng)集成電路（簡(jiǎn)稱(chēng)）乃至一個(gè)不帶溫度管理的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)節(jié)約成本

*實(shí)現(xiàn)無(wú)需限制的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，此電路亦可使電流隨溫度變更

*能夠運(yùn)用較便宜減額值較高平安裕量較小的

*過(guò)酷愛(ài)惜功能提高了牢靠性

*帶散熱片的熱機(jī)械設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)潔

大多數(shù)用驅(qū)動(dòng)電路形式具有一個(gè)共同點(diǎn)：即流經(jīng)的正向電流是通過(guò)固定電阻進(jìn)行設(shè)置（參見(jiàn)圖2）。一般說(shuō)來(lái)，流經(jīng)的電流取決

于，即~1。由于不隨溫度而變，因此電流也不受溫度影響。

將固定電阻換成隨溫度變更的電路，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的溫度管理。下列圖表闡明白如何運(yùn)用熱敏電阻來(lái)改善標(biāo)準(zhǔn)電路。

示例1：有反饋回路的恒流源

圖2中電路1為常用的驅(qū)動(dòng)電路。其恒流源包括一條反饋回路。當(dāng)調(diào)整電阻兩端的反饋電壓達(dá)到因而異的時(shí)，電流就不變了。

電流因而被穩(wěn)定在。

(

V

.et

圖2LED的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)萬(wàn)式；

圖2的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式

圖3所示為上一電路改良型：此電路借由熱敏電阻，生成隨溫度變更的電流。通過(guò)正確選擇熱敏電阻、以及，此電路及專(zhuān)用驅(qū)

動(dòng)和組合相匹配。其中，電流可經(jīng)由下列方程式計(jì)算得出：

圖3所示電路闡明白電流（參見(jiàn)圖3）的溫度依靠性。及針對(duì)最高運(yùn)行溫度為60度的恒流源相比較，運(yùn)用熱敏電阻后電流可在（）

度和40度之間提升達(dá)40%,并且亮度也能提高同等百分比。

圖3接受熱敏電阻的溫度監(jiān)測(cè)和電流降頻

示例2：調(diào)整電阻及無(wú)串聯(lián)的恒流源

圖2所示電路2為另一常見(jiàn)的恒流源電路：電流通過(guò)連接驅(qū)動(dòng)的電阻得以確定。然而在這種狀況下，調(diào)整電阻并未及串聯(lián)。和

之間的比率由規(guī)格明確。因此，運(yùn)用20KC的串聯(lián)電阻和4241G型驅(qū)動(dòng)，最終產(chǎn)生的電流為30。圖4所示為標(biāo)準(zhǔn)電路改良型,

其中也含有一個(gè)熱敏電阻，盡管此處接受熱敏電阻。在感測(cè)溫度，元件電阻可達(dá)4.7KD,且容許誤差值為±5℃（標(biāo)準(zhǔn)系列）或±3℃

（容許誤差值精確系列）。

圖4所示為隨外界溫度而變更的電流。固定電阻容許誤差范圍小，在低溫時(shí)支配總電阻。只有在低于熱敏電阻的感測(cè)溫度大約

15K時(shí)，由于熱敏電阻的阻值起先增加，電流才會(huì)起先下降。在感測(cè)溫度（總電阻19.5KC+4.7KC=24.2KC）時(shí)的電流大約為23。

電阻在溫度更高時(shí)急劇上升，快速引發(fā)斷路，從而避開(kāi)因溫度過(guò)高出現(xiàn)故障。

Vout

<I

IC——

TLE4241G

Rwhptc

Rserie

19.5k

圖4無(wú)分流測(cè)量之溫度記錄

示例3：無(wú)簡(jiǎn)潔驅(qū)動(dòng)電路

如圖2所示電路3,也可在無(wú)驅(qū)動(dòng)的狀況下工作。圖示電路是通過(guò)車(chē)用電池驅(qū)動(dòng)單一200o穩(wěn)壓器生成5V的穩(wěn)定電源電壓，

以避開(kāi)電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)。在處運(yùn)作，電流則通過(guò)及串聯(lián)的電阻元件確定。在這類(lèi)電路中，通過(guò)下一則等式可算出獨(dú)立于溫度

的正向電流，在此等式中，是一個(gè)的正向電壓：

另一做法是將的徑向引線(xiàn)式熱敏電阻以及兩個(gè)固定電阻相組合后，替代上述固定電阻，如圖所示。

由于電流的絕大部分流經(jīng)熱敏電阻本身，因此須要選擇一個(gè)較大的徑向引線(xiàn)式元件。將因?yàn)榱鹘?jīng)電阻本身的電流而導(dǎo)致發(fā)熱，

因此會(huì)始終削減電流，無(wú)論環(huán)境溫度為何（如圖5所示）。并聯(lián)兩個(gè)或更多片式熱敏電阻會(huì)將電流分流，但此方案仍存在局限性。

圖5無(wú)需的溫度補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路

電流值主要是通過(guò)適當(dāng)選擇兩個(gè)固定電阻來(lái)設(shè)置的。這兩個(gè)電阻也在改進(jìn)電路方面也起到重要作用，因?yàn)樗鼈儗a(chǎn)生的正向電

流的允差保持在較低水平。這在正常工作溫度范圍內(nèi)尤其重要，因?yàn)榇藭r(shí)熱敏電阻本身的阻值允差仍較高。其次個(gè)并聯(lián)固定電

阻也能確保不會(huì)在極端高溫狀況下徹底關(guān)閉，因此，電流不會(huì)降至低于下列等式計(jì)算的所得值：

這項(xiàng)性能在例如汽車(chē)電子這樣的應(yīng)用中極其重要，因?yàn)槠桨惨蟛辉试S照明燈徹底關(guān)閉。

背景資料：的溫度依靠性

像全部半導(dǎo)體一樣，的最高容許結(jié)點(diǎn)溫度不能超過(guò)，以免導(dǎo)致過(guò)早老化或者完全失效。假如結(jié)點(diǎn)溫度要保持在臨界值以下，那

么外界溫度上升時(shí)，最高容許正向電流則必需下降。不過(guò)，假如運(yùn)用散熱器，在特定的外界溫度時(shí)正向電流可以增加。的光輸

出隨著芯片結(jié)點(diǎn)溫度的上升而下降。上述狀況主要發(fā)生在紅色和黃色，白色則及溫度關(guān)系較小。光照效率和正向電流保持同步

增長(zhǎng)，不過(guò)，安裝在結(jié)層和環(huán)境之間的所具備的高熱阻率可以降低乃至逆轉(zhuǎn)這種作用，這是因?yàn)殡S著結(jié)點(diǎn)溫度的上升，放射光

會(huì)降低。

此外，當(dāng)結(jié)點(diǎn)溫度上升且正向電壓及溫度保持同步增長(zhǎng)時(shí)，放射光的主波長(zhǎng)會(huì)以+01/K的典型速率增長(zhǎng)。各種白光驅(qū)動(dòng)電

路特性評(píng)比1996年，日亞化學(xué)的中村氏發(fā)覺(jué)藍(lán)光之后，白光就被視為照明光源最具發(fā)展?jié)摿Φ慕M件，因此，有關(guān)白光性能的

改善及商品化應(yīng)用，立刻成為各國(guó)探討的焦點(diǎn)。目前,白光已經(jīng)分別應(yīng)用于公共場(chǎng)所的步道燈、汽車(chē)照明、交通號(hào)志、可攜式電

子產(chǎn)品、液晶顯示器等領(lǐng)域。由于白光還具備豐富的三原色色溫及高發(fā)光效率的特性，一般認(rèn)為特殊適用于液晶顯示器的背光

照明光源，因此，各廠(chǎng)商接連推出白光專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)電路及相關(guān)組件。鑒于此，本文就專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)電路的特性及今后的發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行

簡(jiǎn)潔闡述。1定電流驅(qū)動(dòng)的理由

1.1白光的光度以順向電流規(guī)范

白光的順向電壓通常被規(guī)范成20時(shí)，最小為3.0V,最大為4.0V,也就是若單純施加確定的順向電壓時(shí)，順向電流會(huì)作大范圍

的變更。

版

向

電

流

nv\

圖I六種隨機(jī)取樣白光LED的

順向電壓與順向電流特性

注：----三種隨機(jī)取樣.A廠(chǎng)白光LED的VF枷莊;

----三種隨機(jī)取樣,B廠(chǎng)目光LED的VF特性

圖1是從A、B兩家企業(yè)的產(chǎn)品中隨機(jī)取三種白光樣品進(jìn)行順向電壓及順向電流特性檢測(cè)的結(jié)果。依據(jù)檢測(cè)結(jié)果顯示，若利用

3.4V順向電壓驅(qū)動(dòng)上述六種白光時(shí)，順向電流會(huì)在10~44范圍內(nèi)大幅變動(dòng)。表1為白光的電氣及光學(xué)特性。

表1白光LED的電氣與光學(xué)特性(Ta=2SOC)

項(xiàng)目符號(hào)條件最小值標(biāo)準(zhǔn)值殿大值單位

順向電壓———3.64.0V

逆向電流————50隰A

等級(jí)T1,—7208601000med

光度等級(jí)SL—500600720med

等級(jí)RL—360430500med

注：①光度的量涮謀是±10%;

②日S.NSCW455目光LED的電氣特桂是以I:201nA條件測(cè)試時(shí)可以預(yù)估光庾

與色反，因此建議以定電流才式驅(qū)動(dòng)

由于白光的光度及色度是以定電流方式量測(cè)的，所以，為獲得預(yù)期的亮度及色度，通常是用定電流驅(qū)動(dòng)。

?1光學(xué)坐標(biāo)的等紀(jì)

等級(jí)A

K(L2S026402W02%

y03IM0J?7(130502%

X02870283OJXI03X1

yOJ950J0503?)0339

X02960287(I3M)

y0^760295033903IX

等級(jí)■

X0J300J3(l0J610356

y031S036003S50351

表2為光學(xué)坐標(biāo)的等級(jí)()(25,2500?

1.2避開(kāi)順向電流超越容許電流值

為確保白光的牢靠性，基本上就是須要設(shè)法避開(kāi)順向電流超過(guò)白光的確定最大設(shè)計(jì)值(定格值)。

020406080100

周闈溫度(七)

圖2白光LED的絕對(duì)星大順向電流設(shè)計(jì)值

與周?chē)鷾囟鹊幕?dòng)關(guān)系

圖2中，白光的定格最大順向電流為30,隨著四周溫度的上升，容許順向電流則持續(xù)衰減，假如四周溫度為50℃,通常順向

電流就不能超過(guò)20。此外，利用定電壓的驅(qū)動(dòng)方式不易限制流入的電流值，因此就無(wú)法維持的牢靠性。

2白光的驅(qū)動(dòng)方法

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圖3是驅(qū)動(dòng)白光常用的四種電源電路：圖4是上述六種隨機(jī)取樣白光穩(wěn)定后的精度特性。

圖4的測(cè)試結(jié)果顯示，的負(fù)載特性出現(xiàn)在白光的角落上，即圖中的交叉點(diǎn)就是各白光的穩(wěn)定動(dòng)作點(diǎn)。

2.1運(yùn)用電壓的驅(qū)動(dòng)方式

圖3(a)的電路分別運(yùn)用可以限制電流的電壓及電阻，這種電路的優(yōu)點(diǎn)是電壓種類(lèi)豐富，設(shè)計(jì)者可以選擇的自由度較大，而且

及電壓、的接點(diǎn)只有一點(diǎn)；缺點(diǎn)是造成的電力損失會(huì)導(dǎo)致效率惡化。此外，的順向電流也無(wú)法獲得精密限制。

”向電氏(、)

(?)電汽Hyuld'j131Ml冏抗

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向25

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六褥題機(jī)取停白光LED的VF特性

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電、3蛤出523mA的電流33n的@我㈱性:

(b)電凌Rr/iUu與Kdk4斑抗

@17_5mM￡D的A觀特性

圖4(a)中可以看出，隨機(jī)取樣六個(gè)白光的順向電流，從14.2到18.4分布范圍特殊廣，因此，A廠(chǎng)商的(平均值)順向電流

高達(dá)2.0。相比之下，圖4(b)電路運(yùn)用的雖然有小型、低成本的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是可能會(huì)無(wú)法滿(mǎn)意性能及牢靠性的要求，也就是

說(shuō)本電路的好用性相對(duì)較弱。

2.2運(yùn)用定電流輸出的電壓驅(qū)動(dòng)方式

圖3(b)的電路雖然可以使流入的全部電流穩(wěn)定化，不過(guò)為了匹配()各的電氣特性，電路中特殊設(shè)置了一組電阻。

圖3(b)中的1910屬于定電流輸出型的電壓，雖然本電路運(yùn)用同廠(chǎng)商、同批號(hào)()的白光，獲得了極佳的匹配性，不過(guò)，在

運(yùn)用不同廠(chǎng)商及批號(hào)的時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)很大的特性差異分布。本電流運(yùn)用類(lèi)似圖3(a)的方式限制驅(qū)動(dòng)電流，不過(guò)它卻可以使電

阻的消費(fèi)電力降低一半左右。

圖4(b)的測(cè)試結(jié)果顯示，流入六個(gè)隨機(jī)取樣白光的電流，從15.4到19.6,變更范圍特殊大。因此，A廠(chǎng)商及B廠(chǎng)商兩者的

是以平均17.5的電流驅(qū)動(dòng)。此電路的缺點(diǎn)是電阻造成的電力損失有殘留之虞，而且又無(wú)法獲得電流的匹配性；不過(guò)整體而言，

本電路兼具動(dòng)作特性及簡(jiǎn)潔性，所以具有相當(dāng)程度的運(yùn)用價(jià)值。

2.3運(yùn)用輸出型的電流的驅(qū)動(dòng)方式

圖3(c)的電路可以使流入的電流各自穩(wěn)定化，因此不須要運(yùn)用電阻，電流的精度及匹配性則由各自的電流支配。

圖3(c)中的1570可以使上述電流達(dá)成2%標(biāo)準(zhǔn)的電流精度，及0.3%標(biāo)準(zhǔn)的電流匹配性等目標(biāo)。

由1570構(gòu)成的電流為低，因此它的動(dòng)作效率特殊高。圖4(c)的測(cè)試結(jié)果顯示，運(yùn)用圖3(c)的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，流入六

個(gè)隨機(jī)取樣白光穩(wěn)定化的電流為17.5?

雖然及之間須要四個(gè)連接端子，不過(guò)此電路不須要電阻，所以可以有效抑制封裝面積，因此特殊適合應(yīng)用在封裝空間極為狹窄

的小型液晶面板等領(lǐng)域。

2.4運(yùn)用升壓型電流驅(qū)動(dòng)的方式

圖3(d)的電路是利用可以使電流穩(wěn)定化的電感(),構(gòu)成所謂的高效率。本電路的最大特點(diǎn)是電壓，可以削減電

流檢測(cè)用電阻的電力損失。此外，接受串聯(lián)方式連接，所以流入白光的電流即使是在各種要求下，都能夠及完全取得匹配。

有關(guān)電流的精度基本上取決于的精度，因此不會(huì)受到順向電壓的影響。

由1848及1561構(gòu)成的電流的效率()分別是：三個(gè)+1848,87%；六個(gè)+1561,84%。

的另一優(yōu)點(diǎn)是及之間須要兩個(gè)連接端子，而且的運(yùn)用數(shù)量不會(huì)受到種類(lèi)的影響，這意味著設(shè)計(jì)者會(huì)擁有更大的選擇空

間。因此，廣泛應(yīng)用在各種尺寸的液晶面板；電路的缺點(diǎn)是電感外形高度、組件成本偏高，有輻射干擾。

3結(jié)束語(yǔ)

以上介紹了白光常用的驅(qū)動(dòng)電路，并通過(guò)試驗(yàn)方式深化探討了各電路實(shí)際運(yùn)行時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)和特性。由于結(jié)構(gòu)的限制，因此會(huì)有

波長(zhǎng)及驅(qū)動(dòng)電流精度不易限制等困擾，隨著白光背光模塊應(yīng)用需求的不斷增加，如何改善上述波長(zhǎng)及電流精度問(wèn)題，同時(shí)降低

驅(qū)動(dòng)電路的制作成本，成為必需克服的問(wèn)題。

十則小學(xué)問(wèn)

一、什么是？

(),又稱(chēng)發(fā)光二極管，它們利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出

過(guò)剩的能量而引起光子放射產(chǎn)生可見(jiàn)光。

二、有哪些優(yōu)點(diǎn)？★高效節(jié)能一千小時(shí)僅耗兒度電（一般60W白熾燈十七小時(shí)耗1度電，一般10W節(jié)能燈一百小時(shí)耗1

度電）

★超長(zhǎng)壽命半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無(wú)燈絲，無(wú)玻璃泡，不怕振動(dòng)，不易裂開(kāi)，運(yùn)用壽命可達(dá)五萬(wàn)小時(shí)（一般白熾燈運(yùn)用壽命僅有

一千小時(shí)，一般節(jié)能燈運(yùn)用壽命也只有八千小時(shí)）

★光線(xiàn)健康光線(xiàn)中不含紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，不產(chǎn)生輻射（一般燈光線(xiàn)中含有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)）

★綠色環(huán)保不含汞和優(yōu)等有害元素，利于回收和利用，而且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（一般燈管中含有汞和鉛等元素，節(jié)能燈中的

電子鎮(zhèn)流器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾）

★愛(ài)惜視力直流驅(qū)動(dòng)，無(wú)頻閃（一般燈都是溝通驅(qū)動(dòng)，就必定產(chǎn)生頻閃）

★光效率高,發(fā)熱?。?0%的電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光（一般白熾燈80%的電能轉(zhuǎn)化為熱能，僅有20%電能轉(zhuǎn)化為光能）

★平安系數(shù)高所需電壓、電流較小，發(fā)熱較小，不產(chǎn)生平安隱患，可用于礦場(chǎng)等緊急場(chǎng)所

★市場(chǎng)潛力大低壓、直流供電，電池、太陽(yáng)能供電即可，可用于邊遠(yuǎn)山區(qū)及野外照明等缺電、少電場(chǎng)所。

三、權(quán)威預(yù)料

半導(dǎo)體照明將在將來(lái)5-10年內(nèi)取代現(xiàn)有傳統(tǒng)光源。

"將來(lái)白光將更加便宜，市場(chǎng)總體容量將快速增長(zhǎng)。"許志鵬樂(lè)觀地指出，據(jù)美國(guó)能源部預(yù)料，2023年前后，美國(guó)將有55%的

白熾燈和熒光燈被替代，可能形成一個(gè)500億美元的大產(chǎn)業(yè)。而日本提出，將在今年大規(guī)模替代傳統(tǒng)白熾燈。日、美、歐、

韓等國(guó)均已正式啟動(dòng)照明戰(zhàn)略支配。

美國(guó)能源部預(yù)料，到2023年前后，美國(guó)將有55%的白熾燈和熒光燈將被嵌在芯片上的發(fā)光體半導(dǎo)體燈替代。日本支配到2

023年用這種半導(dǎo)體燈替代50%的傳統(tǒng)照明燈具。科學(xué)家測(cè)量發(fā)覺(jué)，在同樣亮度下，的電能消耗僅為白熾燈的1/10,壽命

則是白熾燈的100倍。由于LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，專(zhuān)家們稱(chēng)其為人類(lèi)照明史上繼白熾燈和熒光燈

之后的又一次飛躍。依據(jù)美國(guó)能源部（）的預(yù)料，傳統(tǒng)照明器件的徹底更新?lián)Q代將在2023年起先啟動(dòng)，然而許多供應(yīng)商都希

望將這個(gè)啟動(dòng)時(shí)間再提前一到兩年。

四、繼澳大利亞歐盟欲讓白熾燈兩年內(nèi)“下課"2023-3-16

2023年3月9日，在英國(guó)倫敦街頭，成串的彩燈閃爍。剛剛結(jié)束的歐盟首腦會(huì)議通過(guò)了一系列旨在提高能效的措施。9日結(jié)

束的歐盟春季首腦會(huì)議已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，兩年內(nèi)歐洲各國(guó)將逐步用節(jié)能熒光燈取代能耗高的老式白熾燈泡，以削減溫室氣體排放。

在這之前，澳大利亞已領(lǐng)先通過(guò)停止運(yùn)用白熾光燈泡法令。

五、照明產(chǎn)值將超千億美元同方正發(fā)力

同方股份副總裁兼董秘孫岷近日向記者透露，公司的高亮度照明項(xiàng)目已基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前已經(jīng)有20條生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，其產(chǎn)

業(yè)化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，規(guī)劃2023年年底生產(chǎn)線(xiàn)將達(dá)到50條，形成綠色照明的規(guī)?；?yīng)。預(yù)料我國(guó)2023年應(yīng)用市

場(chǎng)規(guī)模將達(dá)540億元，到2023年，中國(guó)半導(dǎo)體照明及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過(guò)1000億美元的規(guī)模，其中高亮度芯片國(guó)內(nèi)增長(zhǎng)

率將高達(dá)100%。

六、首爾半導(dǎo)體期望能取得全球照明市場(chǎng)之中1,000億美元的份額。

韓國(guó)首爾半導(dǎo)體公司現(xiàn)正支配用取代傳統(tǒng)的照明燈，目前60流明/瓦特的亮度在2023年第四季提升五成至80流明/瓦特，

而每一模組為250流明；在2023年第四季達(dá)至120流明/瓦特，而每一模組為400流明，期望能取得全球照明市場(chǎng)之中1,

000億美元的份額。

七、澳大利亞及新西蘭將領(lǐng)先停止運(yùn)用白熾光燈泡

澳大利亞政府最近宣布，為了削減溫室氣體的排放量，澳大利亞將禁止除醫(yī)療用以外的白熾燈的運(yùn)用。據(jù)此，到2023年時(shí)澳

大利亞將削減400萬(wàn)噸溫室氣體的排放。

而據(jù)2023年2月21日《》報(bào)道，新西蘭能源部長(zhǎng)建議參照澳大利亞的做法，新西蘭也應(yīng)在將來(lái)兩到三年內(nèi)禁止運(yùn)用一

般白熾光燈泡，用節(jié)能環(huán)保的熒光燈泡（）取代。澳大利亞環(huán)境部長(zhǎng)說(shuō)，澳大利亞2023年將推行新的民用照明標(biāo)準(zhǔn)，通

過(guò)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，2023年可削減溫室氣體排放400萬(wàn)噸。

據(jù)悉，這種新型熒光燈泡主要從中國(guó)進(jìn)口。

八、為什么首選樓道燈來(lái)應(yīng)用

1,目前比較而言，的售價(jià)還較高，樓道燈是共用設(shè)施，共同擔(dān)當(dāng)大家就能接受。

2,樓道燈現(xiàn)在普遍是運(yùn)用白熾燈，若換用燈，節(jié)電的效果就特殊明顯。

3,樓道燈在白天是熄滅的。晚上就常見(jiàn)的啟動(dòng)或關(guān)斷。不要說(shuō)是節(jié)能燈，就是白熾燈都會(huì)很快的玩完。但是燈卻是不怕，因

為它的發(fā)光機(jī)理及白熾燈和節(jié)能燈都不同，就恰恰特殊的適應(yīng)在高速的開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，確定不會(huì)因?yàn)槭沁@個(gè)緣由而損壞。

4,燈的壽命很長(zhǎng)，就免除了樓道燈經(jīng)常須要修理的尷尬狀況。

5,樓道燈是物業(yè)交電費(fèi)，投入是一次性的，節(jié)約80%的電費(fèi)是長(zhǎng)期的，物業(yè)部門(mén)最合算。

九、燈能干脆替換現(xiàn)在的樓道燈嗎？

不能。由于現(xiàn)在大家運(yùn)用的樓道燈是白熾燈，根本就無(wú)法用燈或節(jié)能燈去替換，所以假如要換用燈就必需也要同時(shí)換用聲光控

開(kāi)關(guān)?，F(xiàn)在有專(zhuān)用的一體化的聲光控樓道燈，干脆就運(yùn)用220V的市電，特殊便利運(yùn)用。我們將猛烈建議樓道燈的運(yùn)用電壓用

直流的24V,其好處和緣由我們會(huì)另文介紹。隨著技術(shù)發(fā)展和成本的降低，燈取代節(jié)能燈也就成為必定的了。

十、驅(qū)動(dòng)電源的分類(lèi)及特性

1、按驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類(lèi)：

（1）恒流式：

a、恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出的電流是恒定的，而輸出的直流電壓卻隨著負(fù)載阻值的大小不同在確定范圍內(nèi)變更，負(fù)載阻值小，輸出

電壓就低，負(fù)載阻值越大，輸出電壓也就越高；

b、恒流電路不怕負(fù)載短路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全開(kāi)路。

c、恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)是較為志向的，但相對(duì)而言?xún)r(jià)格較高。

d、應(yīng)留意所運(yùn)用最大承受電流及電壓值，它限制了的運(yùn)用數(shù)量；

（2）穩(wěn)壓式：

a、當(dāng)穩(wěn)壓電路中的各項(xiàng)參數(shù)確定以后，輸出的電壓是固定的，而輸出的電流卻隨著負(fù)載的增減而變更；

b、穩(wěn)壓電路不怕負(fù)載開(kāi)路，但嚴(yán)禁負(fù)載完全短路。

c、以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，每串須要加上合適的電阻方可使每串顯示亮度平均；

d、亮度會(huì)受整流而來(lái)的電壓變更影響。2、按電路結(jié)構(gòu)方式分類(lèi)

（1）電阻、電容降壓方式：通過(guò)電容降壓，在閃動(dòng)運(yùn)用時(shí)，由于充放電的作用，通過(guò)的瞬間電流極大，簡(jiǎn)潔損壞芯片。易受

電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，電源效率低、牢靠性低。

（2）電阻降壓方式：通過(guò)電阻降壓，受電網(wǎng)電壓變更的干擾較大，不簡(jiǎn)潔做成穩(wěn)壓電源，降壓電阻要消耗很大部分的能量，

所以這種供電方式電源效率很低，而且系統(tǒng)的牢靠也較低。

（3）常規(guī)變壓器降壓方式：電源體積小、重量偏重、電源效率也很低、一般只有45%?60%,所以一般很少用，牢靠性不

直百O

（4）電子變壓器降壓方式：電源效率較低，電壓范圍也不寬，一般180?240V,水紋干擾大。

（5）降壓方式開(kāi)關(guān)電源：穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高，一般可以做到70%?80%,應(yīng)用也較廣。由于這種限制方式

的振蕩頻率是不連續(xù)，開(kāi)關(guān)頻率不簡(jiǎn)潔限制，負(fù)載電壓水紋系數(shù)也比較大，異樣負(fù)載適應(yīng)性差。

（6）限制方式開(kāi)關(guān)電源：主要由四部分組成，輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、穩(wěn)壓限制部分、開(kāi)關(guān)能量轉(zhuǎn)換部分。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓的基本工作原理就是在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)及外接負(fù)載變更的狀況下，限制電路通過(guò)被限制信號(hào)及基準(zhǔn)信號(hào)的差值進(jìn)

行閉環(huán)反饋，調(diào)整主電路開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通的脈沖寬度，使得開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓或電流穩(wěn)定（即相應(yīng)穩(wěn)壓電源或恒流電源）。電

源效率極高，一般可以做到80%?90%,輸出電壓、電流穩(wěn)定。一般這種電路都有完善的愛(ài)惜措施，屬高牢靠性電源。

從以上介紹可以看出限制方式設(shè)計(jì)的電源是比較志向的電源。目前珠海市南宇星電子公司生產(chǎn)的"金興”牌開(kāi)關(guān)電源就是限制技

術(shù)的開(kāi)關(guān)電源，該類(lèi)電源經(jīng)用戶(hù)運(yùn)用反映效果很好。

的電池供電方案電路實(shí)解

在電池供電的照明領(lǐng)域里，如車(chē)船照明燈、信號(hào)燈、應(yīng)急燈、頭燈、手電及太陽(yáng)能街燈，己成功地替代了白熾燈、熒光燈、

抵燈，它的驅(qū)動(dòng)電路多接受專(zhuān)用恒流集成電路，因廠(chǎng)商的專(zhuān)用設(shè)計(jì)，給研發(fā)制作多樣化的燈帶來(lái)了局限，我們選用三端穩(wěn)壓集

成電路及的組合，給研發(fā)制作燈擴(kuò)展了空間，節(jié)約了成本。

一、車(chē)船照明燈、應(yīng)急燈、太陽(yáng)能路燈

圖11是車(chē)船照明燈、應(yīng)急燈的基本電路。

24

工

一

三

一

一

工

圖11

接受24V充電電池，317三端可調(diào)穩(wěn)壓集成塊，A30單元電路12路并聯(lián)(共用30高亮60顆)，制成后的燈亮度接

近15W熒光燈。計(jì)算5A30單元電路的工作電壓U=33.3VX5=19.5V,調(diào)正R2阻值，將317輸出電壓調(diào)到19.5V后，將接入,

此時(shí)總電流應(yīng)在350~360(30X12),因的電壓值差異，電流若偏離較大，再微調(diào)R2將總電流調(diào)到360內(nèi)，R2調(diào)正完畢防上

變動(dòng)，需用相同值的固定電阻替。317最大輸出電流1.5A,不帶散熱板時(shí)耗散功率2%帶200X200X4散熱板可達(dá)15%317

是壓降型穩(wěn)壓塊，所以輸入及輸出的壓差盡量要小，功耗不能大于額定值，計(jì)算圖八電路的功耗，假設(shè)24V電池充電后最大值

28V,317輸出電壓最小值18V,壓差10V,總電流0.36A,則功耗=10VX0.36A=3.6W,大于317不帶散熱板的功耗2W,此時(shí)應(yīng)

考慮安裝散熱器。317內(nèi)部有過(guò)熱、過(guò)流愛(ài)惜，平安牢靠，易購(gòu)，價(jià)格又低(0.6~0.8元/片)，是廣袤電路設(shè)計(jì)者寵愛(ài)選用的三

端穩(wěn)壓器之一.

圖12是輸出電流達(dá)3A的317的擴(kuò)流電路。

圖12

用24V蓄電池供電，15只3組成的45w大功率照明燈，調(diào)正R2使輸出總電流2100(700X30),酷愛(ài)惜器1的常開(kāi)觸點(diǎn)

及微型風(fēng)扇組成自動(dòng)風(fēng)冷裝置。

圖13是317輸出100V.1A的穩(wěn)壓電路。

圖13

雖然廠(chǎng)商手冊(cè)標(biāo)明317的最大輸入電壓37V,但只要保持輸入及輸出的壓差在10V以?xún)?nèi)，而且及的組合后是電阻型負(fù)載,

開(kāi),關(guān)時(shí)沒(méi)有沖擊電流，該電路是平安牢靠的，二極管D是防電池極性反接愛(ài)惜，R2調(diào)正輸出電壓（接上負(fù)載后，也可以調(diào)正輸

出電流），此電路應(yīng)用于110V電池組供電，B300及300單元電路組成的25W照明燈。

圖14是太陽(yáng)能路燈應(yīng)用電路。

B100

+--------12V

?I—n?1—I

fWl

1

太陽(yáng)倏電池板

!1A?看電池

1=3-

圖14

當(dāng)有光照時(shí)，太陽(yáng)能電池板通過(guò)太陽(yáng)能路燈限制器，向12V蓄電池充電。夜晚，蓄電池通過(guò)限制器向燈供應(yīng)12V的恒壓電

源。燈由3個(gè)B100單元電路串聯(lián)組合，發(fā)光管選用203.3V,它的工作電壓U=（0.653.3V）X3=1L85V。按太陽(yáng)能電池板的功

率，及實(shí)際照光明度的需求，可設(shè)計(jì)二路或多路燈的并

聯(lián)。

二、頭燈、手電燈

圖15是用于6V可充電電池供電的頭燈,手電燈電路。

LED/30utnA

B300

遠(yuǎn)光

33V-43V

6V二LM1117

33V

二

o-Ih

一h

R2uBIOO

,

一300近光

工

LED/20mA

圖15

接受1117-3.3V低壓差三端穩(wěn)壓塊，223封裝（貼片型），價(jià)格低廉（0.6-0.8元/片），輸出電流300時(shí)，無(wú)需安裝散熱器.，在接地端

串入可調(diào)電阻R2成為可調(diào)式穩(wěn)壓電路，R2值從100Q?240c范圍內(nèi)選擇，輸出電壓可在3.54.1V內(nèi)相應(yīng)變更，剛好滿(mǎn)意各種的

電壓需求，C300及1的單元電路用來(lái)作遠(yuǎn)光照射，5B100及5只20作近光照射，電路板實(shí)物見(jiàn)照片3。

照片3

圖16是用于3.6V的.鋰電池、銀氫電池或4V干式鉛蓄電池供電的手電筒電路.

LED/20nA

——

二

一

工

圖16

選用203.0V（或3.4V）的及5B100組成的單元電路，及電源電壓3.6V（或4.0V）匹配。

三、汽車(chē)車(chē)燈

以上317、1117屬壓降型轉(zhuǎn)換，在輸入及輸出壓差較小時(shí)首選應(yīng)用，但壓差越大，轉(zhuǎn)換效率越低，此時(shí)應(yīng)選用開(kāi)

關(guān)型轉(zhuǎn)換電路，34063是一塊通用、易購(gòu)、價(jià)廉（0.60~0.80元/片）的開(kāi)關(guān)升、降壓集成電路，外圍電路元件較少，見(jiàn)圖17

1J5V-8OV

t=l~

t=l~

B3OOLEDX3OOttA匕

圖17

用于汽車(chē)車(chē)燈，輸入電壓12V,輸出電壓1.25~8V可調(diào)，最大輸出電流700,選用1W300的，按亮度須要可從1顆、

2顆、4顆三種組合中任選。選用紅光，黃光，白光，分別可做成汽車(chē)尾燈、轉(zhuǎn)向燈、側(cè)燈。選擇組合2、3時(shí),計(jì)算工作電壓=2

X（0.5V+},調(diào)正R2的阻值將輸出電壓調(diào)到相應(yīng)計(jì)算電壓值（空載），接入負(fù)載后（滿(mǎn)載），再加大R2的阻值，將回路電流微

調(diào)到280―300,選擇組合3時(shí)，應(yīng)將電流微調(diào)到560~600。R2調(diào)正好后，防止阻值變動(dòng)，應(yīng)用固定電阻替代。

總之，用熱敏電阻補(bǔ)償法是眾多恒流驅(qū)動(dòng)技木中比較牢靠，好用，價(jià)廉的方法之一，信任你在實(shí)踐時(shí)會(huì)應(yīng)用得更好。

顯示屏防光衰的應(yīng)用

大型數(shù)字顯示屏、點(diǎn)陣顯示屏的光衰現(xiàn)象，始終是運(yùn)用過(guò)程中的維護(hù)難題，除接受風(fēng)冷降溫，還必需接受恒流措施。由1

個(gè)或多個(gè)組成的像素點(diǎn)（或稱(chēng)像素管、模塊），在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)限制下交替點(diǎn)亮，它的負(fù)載是動(dòng)態(tài)的，接受集成電路恒流源不能

及它匹配。接受熱敏電阻來(lái)解決，不需改動(dòng)原電路結(jié)構(gòu)，只要在每個(gè)像素點(diǎn)（像素管,模塊）前或后，串一只熱敏電阻，補(bǔ)償

成電阻型“燈泡”，就便利、經(jīng)濟(jì)地解決了顯示屏光衰現(xiàn)象。依據(jù)像素點(diǎn)的的電流及串，并聯(lián)只數(shù)，來(lái)選擇。如像素管是由4

'6個(gè)18~20串聯(lián)組成,可用一只20熱敏電阻串在該回路內(nèi)，當(dāng)環(huán)境溫度在-40℃~120℃變更時(shí)像素管電流始終維持在18~20.,

有效地防止了的光衰,并且A