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高压LED芯片的优缺点比较

导读: 高压LED不失为一种具有特点的LED,它可以增加使用者的选择。但并不会取代所有的低压LED,更何况,由太阳能供电的灯具系统里,本来就是低压直流的电源,当然也就会直接采用低压直流的LED了。所以各种LED都会存在,只是供给不同的场合罢了。

        最近很多网站都大肆报道一种“高压LED”,认为它是一种全新的LED品种,而且具有很多优点,甚至认为它将使“今天的低压LED将淡出未来的LED通用照明市场”而高压LED将“主导未来的LED通用照明”,真的是这样吗?

        我们知道,LED的中文是“发光二极管”,它从根本上来讲只是一种“二极管”。而且是工作在正向的二极管。过去只有高反压二极管,那是指高的反向击穿电压。如果工作在正向的话,那么一定是电压越高,电流越大。可是这种高压LED的最大特点却是高电压、小电流。那又是怎么一回事呢?

       一. 什么是高压LED

        再仔细了解一下,原来它只是很多20mA的小功率LED串联起来,变成了所谓的高压LED。把很多小功率LED串联起来并不是什么新鲜事,其实在很多灯具里早就这样用了。唯一不同的是过去灯具厂商都是把已经封装好了的小功率LED串联起来。例如图1就是上海龙兴公司将80颗表面贴装的0.1W小功率LED全部串联起来以得到高电压小电流的特性,用于LED球泡灯中。


 
图1. 80颗0.1W小功率LED的串联

        现在则是由LED生产厂家提供一种串联好了的小功率LED,并把它称之为“高压LED”而已。它只是集成LED中的一种。其实过去早就有各种集成的LED,以不同数量的LED串并联起来,得到各种不同功率和电压的LED。可以说最早是美国的普瑞(Bridgelux)公司就已经推出了这种集成LED了。也就是把很多小功率LED在基板上就串并联起来,以得到一颗大功率LED。他们称之为LED阵列,例如他们在2009年推出的一颗30W的LED阵列BXRA-C2000实际上是把25个1W的LED在芯片上5并5串而得来,其尺寸为25.3x22.3mm发光面的直径为17.5mm(图2),正向电压16.6V,正向电流1.75A,热阻0.5°C/W。


 
图2. 美国普瑞公司的集成LED

        高压LED和这种集成LED的主要差别在于高压LED是全部串联,而集成LED则是串并联。集成LED的特点是在一个大晶片上采用开槽的方法,将其切割成为很多小的LED,沟槽的深度约在4-8μm,沟槽不能太宽以免减小发光面积。在开出沟槽以后,为了敷设连接各个LED的导线,还要用绝缘层把这些沟槽填平,再按照串联或并联的要求而敷上相应的铝线。

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