電子大屏幕目前,許多色別的發(fā)光二極管都達(dá)到燭光級(jí)水平,電子大屏幕隨著器件結(jié)構(gòu)的改進(jìn);發(fā)光效率的飛速提高;今后LED發(fā)展的主流是照明光源;開(kāi)始在一些領(lǐng)域取代白熾燈,期間會(huì)與其它光源互補(bǔ)、并存、共同發(fā)展,人們面臨著照明光源的變革,有人預(yù)言L(fǎng)ED是21世紀(jì)的照明光源電子大屏幕
電子大屏幕平均*時(shí)間≥10,000小時(shí)亮度450mcd~550mcd驅(qū)動(dòng)方式 恒流驅(qū)動(dòng)平均壽命>10萬(wàn)使用小時(shí)掃描頻率大于240HZ DFGHHJ
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③ 世界光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域的變化發(fā)展,隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)有更多的資金投向LED的研究和生產(chǎn)。因此,現(xiàn)有超高亮度、藍(lán)色、綠色LED的技術(shù)為少數(shù)廠(chǎng)商壟斷將會(huì)突破,預(yù)計(jì)產(chǎn)品成本會(huì)有大幅度的下降,從而促進(jìn)市場(chǎng)再開(kāi)發(fā), 應(yīng)用的再拓展。
可以相信,半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù)不會(huì)被其它技術(shù)產(chǎn)品取代,而且會(huì)繼續(xù)沿著原來(lái)的軌道向前發(fā)展。
3 LED市場(chǎng)前景
LED是近幾年來(lái)迅速崛起的半導(dǎo)體光電器件,它具有體積小、重量輕、電壓低、電流小、亮度高和發(fā)光響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),容易與晶體管和集成電路配套使用,可以在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用,因而在市場(chǎng)上十分走俏。LED技術(shù)在近年來(lái)不斷獲得新的突破,應(yīng)用范圍不斷拓寬,已成為發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a(chǎn)品之一
計(jì)算機(jī)顯示屏已經(jīng)普遍采用液晶顯示。有源矩陣液晶顯示器是當(dāng)前已經(jīng)大量生產(chǎn)的產(chǎn)品,可以顯示色彩豐富的電視圖像,但需要較暗的背景,視角較小,尤其是用它制造大尺寸顯示屏的成本較高,
因此,發(fā)光二極管將成為一種更佳的平面顯示器件。目前,發(fā)光二極管的年銷(xiāo)售量已超過(guò)20億美元,到2003年有望突破50億美元大關(guān),LED市場(chǎng)前景廣闊,吸引了諸多廠(chǎng)商參與LED新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
需求量將逐年增加
近年來(lái),日本、美國(guó)、歐盟及韓國(guó)等政府,紛紛出臺(tái)了如“21世紀(jì)光計(jì)劃”、“下一代照明計(jì)劃”、“彩虹計(jì)劃”、“GaN半導(dǎo)體發(fā)光計(jì)劃”等規(guī)劃或計(jì)劃,鼓勵(lì)使用節(jié)能型光源。廣東虎門(mén)港公用事業(yè)服務(wù)中心葉瑞生先生表電子大屏幕示:“自2007年,上海、北京、烏魯木齊、重慶等城市爭(zhēng)相打造節(jié)能示范街道,LED路燈得到很大發(fā)展。
在2008年,在我國(guó)政府節(jié)能照明財(cái)政補(bǔ)貼政策的推動(dòng)下,社會(huì)資本紛紛涌入節(jié)能照明產(chǎn)業(yè)使LED行業(yè)成為大的受益者。目前,我國(guó)新建的LED路燈數(shù)量約為50萬(wàn)盞。2009年,僅廣東省就將在廣州、東莞等市建設(shè)總長(zhǎng)1500公里、規(guī)模約10萬(wàn)盞的LED路燈示范推廣工程。”
二、 體積小型化
隨時(shí)LED的進(jìn)一步發(fā)展,向照明領(lǐng)域的不斷進(jìn)軍,向民用市場(chǎng)的逐漸普及。大功率LED電源設(shè)計(jì)的小型化發(fā)展是一個(gè)必然的越勢(shì),這對(duì)LED驅(qū)動(dòng)器提出了新的課題。
T220C350系列驅(qū)動(dòng)器,其PCB板的直徑僅為18.5mm,可以直接放入GU10的燈頭里。封裝成模塊體積僅為21.5X18mm,可以直接放入E26、E27的燈頭里。目前,該系列大能夠驅(qū)動(dòng)12W的LED。
因此,在設(shè)計(jì)及選擇過(guò)程中,封裝及總體散熱能力是關(guān)鍵考慮因素。通常線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器能并行配置以擴(kuò)散熱耗散,或者必須裝配在有散電子大屏幕熱能力的封裝內(nèi)。安森美半導(dǎo)體的NSI45030是一款CCR示例,這器件穩(wěn)流電平為30 mA,是將CAT4201采用緊湊型雙端SOD123封裝而成的器件;CAT4201能支持高達(dá)1 A電流,具有調(diào)光控制接口,采用D2PAK封裝,能夠耗散大量功率。
圖1:并行配置30mA NSI45030 恒流穩(wěn)壓器以提高電流能力示例
出于能效因素及靈活性,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器被廣泛使用。這種方法成本較高,技術(shù)也較復(fù)雜,但能提供顯著優(yōu)勢(shì),如支持任何類(lèi)型的輸入電壓與輸出電壓關(guān)系,且根據(jù)輸入/輸出條件,能效能夠高于90%。與線(xiàn)性穩(wěn)壓器不同,
它們對(duì)電磁干擾(EMI)很敏感,給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)另一項(xiàng)需要注意的設(shè)計(jì)約束。對(duì)于中到大功率應(yīng)用或涉及寬輸入電壓范圍的應(yīng)用而言,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是可行的選擇;且許多應(yīng)用中優(yōu)化了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器型LED驅(qū)動(dòng)器,從而應(yīng)用LED調(diào)光控制。
由于LED發(fā)射的光與通過(guò)LED的電子大屏幕平均電流成正比,CCR同樣也提供調(diào)節(jié)光輸出的能力。通過(guò)模擬或數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)提供調(diào)光。模擬方法注入模擬信號(hào)至反饋電壓,從而使平均輸出電流減小。數(shù)字方法使用輸入PWM信號(hào)來(lái)抑制穩(wěn)壓器的開(kāi)關(guān),并降低平均輸出電流。典型調(diào)光頻率介于200 Hz與1,000 Hz之間,因?yàn)槿搜鄄荒懿煊X(jué)頻率高于100 Hz時(shí)的細(xì)微變化。
三種基本的驅(qū)動(dòng)器/穩(wěn)壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別是降壓、升壓、降壓-升壓(又稱(chēng)為單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)稱(chēng)SEPIC)。在降壓電路中,低輸入電壓(Vin)在所有工作條件下永遠(yuǎn)高于LED串的大電壓,而在大輸入電壓始終低于LED串小電壓時(shí)使用升壓電路。由于恒流驅(qū)動(dòng)器的升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬性,它要求額外的電路,用于LED開(kāi)路及輸出短路保護(hù)。
圖1顯示了典型的LED降壓配置。注意跟傳統(tǒng)降壓架構(gòu)不同,這配置中開(kāi)關(guān)接地參考,LED串是浮接(floating)的。這拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基于*的臨界導(dǎo)電模式(CrM)降壓架構(gòu),即使沒(méi)有直接感測(cè)到流過(guò)LED串的電流,也會(huì)對(duì)LED平均電流進(jìn)行穩(wěn)流。
這類(lèi)應(yīng)用中可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP1015自供電單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。這顆器件集成了固定頻率(65/100/130kHz)電流模式控制器和700V的高壓MOSFET,提供構(gòu)建強(qiáng)固的低成本電源所需的全部特性,如軟啟動(dòng)、頻率抖動(dòng)、短路保護(hù)、跳周期、大峰值電流設(shè)定點(diǎn)及動(dòng)態(tài)自供電功能(無(wú)需輔助繞組)等。
圖3顯示的是NCP1015在隔離型1W-8W范圍AC-DCLED照明應(yīng)用的電路示意圖。值得一提的是,NCP1015同樣可用于非隔離型(電電子大屏幕路中不含高頻變壓器)1W-8W范圍的AC-DCLED照明應(yīng)用,電路中可以采用抽頭(tapped)電感來(lái)提高M(jìn)OSFET工作的占空比,并改善系統(tǒng)能效及電路性能。
圖3:安森美半導(dǎo)體8 W LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路示電圖(輸入電壓為85至264 Vac)
2)8W-25WAC-DCLED照明應(yīng)用
美國(guó)能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR?)固態(tài)照明(SSL)規(guī)范中規(guī)定任何功率等級(jí)皆須強(qiáng)制提供功率因數(shù)校正(PFC)。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LED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。但這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)屬于自愿性標(biāo)準(zhǔn),即可以選擇不遵從或是遵從電子大屏幕