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光电引擎技术对传统LED企业带来怎样变革?

2015-03-03 02:01
雷本祖
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  早在五六年前便有人提出“去电源化”,但都只停留于概念中,真正将此概念“实体化”并推出相应产品的是近两年,其中不少企业打出“真正无电源”的旗号,也由此在行业内引发出一系列的议论。“无电源/去电源化其实是一个伪命题。”北京大学上海微电子研究院兼职教授颜重光一言以蔽之。

  去电源化实即光电引擎

  众所周知,LED是一个通电即能发光的二极管,它需要供给一个稳定的直流恒定电流才能无闪烁地发光,所以LED光源和灯具的点亮是需要直流恒流驱动电源的。目前的LED光源和灯具大多数是采用LVLED技术,将N个LED灯珠多并少串,组成一个低电压、大电流驱动的光源板,它的点亮需要一个独立的驱动电源模组,通常是隔离的或者非隔离的开关恒流驱动电源模组,往往将它们内置在LED光源和灯具中的狭小空间。

  而近年来,由于HVLEDs技术和高压线性恒流驱动芯片的兴起,可以将LED灯珠组成多串少并的应用模式和采用无电解电容器、无变压器、无电感器的线性直流驱动电源。

  HV LEDs即高电压(DC45-280V)、小电流(10—60mA)光源板应用方案,HV LEDs的最大优点是采用HV LED的均布技术和小电流驱动可以有效地降低LED光源的发热;同时高压线性恒流驱动电源芯片的应用电路无需电解电容器、变压器、电感器,这样可以将高压线性恒流电源设计在光源板上,组成光电引擎,将恒流驱动电源集成在LED光源板上,高压线性恒流芯片、整流桥堆和高压LED灯珠可以通过自动贴片机机器自动化生产,从而大大节省人工成本,又能提高生产力。

  其实,光电引擎已包含恒流驱动电源,只是将恒流驱动电源集成在HV LEDs光源板上,也只是去掉了单独的驱动电源模组。用同一光电引擎可以生产不同的LED球泡灯、T8、T5灯管等光源,也可以用光电引擎技术设计生产筒灯、天花灯、工矿灯、路灯、隧道灯、投光灯等灯具,它们都可以将高压线性恒流驱动电源和HV LED灯珠集成在同一块铝基板或陶瓷基板上,去掉了光源板外的独立驱动电源模组。

  光电引擎已是其一必经之路

  但高压线性恒流驱动电源目前的输入电压范围较窄,只能适合定压输入,它的脉动直流输出还有寄生的工频及其倍频的残余,导致其制成LED照明灯后还有些许频闪。这些问题造成业内对光引擎使用环境受限较多、应用范围窄的印象。针对这些问题,颜重光教授分析道,高压线性驱动电源芯片是一种定电压输入的驱动电源芯片,从最初对输入电源的±10%的宽容度到现在的±20%,即AC220V的可从AC180-260V,基本满足不少使用地区电网波动的要求;而面对频闪问题,我们需要制定LED照明灯的频闪评估共识,比如日光灯、筒灯使用时离开受众均在50cm以上,那么在50cm以外没有频闪就可被认定为合格产品。纵然如此,光电引擎都还需要在芯片设计上作进一步改进和技术提升。

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