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茅于海:高压LED的优缺点

作者: 时间:2013-12-24 来源:网络 收藏
降低AC-DC转换时的功率损失,这一热耗减少又可进一步降低散热外壳的成本。” 实际上做过AC/DC恒流驱动的人都知道,AC/DC转换器的效率几乎是和最后的输出电压没有什么关系。可能变压器次级的电流大了会增加一些铜损,但是这是很小的,还不至于影响到散热器的设计。真正影响AC/DC转换器的效率的因素还有很多,例如非隔离的转换器效率就比隔离型转换器的效率要高很多(因为通常非隔离转换器根本就不用变压器,只要采用了变压器,不管变比是多少,都会大大降低效率);此外,隔离型反激式的输出整流二极管的损耗也会影响效率,为了提高整流二极管的效率最好采用肖特基二极管,而如果输出是200V高电压,那么是很难买到这种高压肖特基二极管,即使买到其价格也是很高的,如果采用同样低效的普通整流二极管,那么其效率也不可能提高。。所以认为输出电压高,可以大大降低转换器的功率损失,甚至也能降低散热器的成本的说法也是不确切的。3. “减小了LED的面积”,的确如此。例如:对于一个36W的LED,如果采用36个1W的LED那么就会占据很大的面积,而如果做一个集成的36W,那么就只要很小的面积(图3)。这个看上去是优点,但如果从散热的观点来看就未必是优点。因为假如二者的发光效率相同的话,那么它们将要散发的热量是相同的。而在一个很小的面积里要散发出大量的热量,这在散热器的设计中将是一个大难题。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/221806.htm


图3. 集成LED和普通LED在面积上的差别

实际上,集成LED的生产厂商已经注意到这个问题,而且做了很多改进。首先是减小其热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W,而集成LED的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜,以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出,唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样,由于的底板采用了紫铜,那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝,因为二者的膨胀系数不同,直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本,反而会增加散热器的成本。

4. “高压LED可以根本不需要变压器”。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源(图4)。例如:http://www.cnledw.com/tech/detail-23927.htm


图4. 通常把高压LED 和AC-LED相提并论

我们知道首先并不是只有高压LED和AC-LED可以不用恒流源,而所有LED也都可以不采用恒流源,只是不用恒流源以后都会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数,使得LED的正向电流随着LED的温升而增高,从而使得LED的结温升高,而降低了LED的寿命,高压LED也不例外。

所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本,好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时,现在变成只有2.5万小时,那对于用户来说,岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。5. 发光效率的高低:据称,台湾晶元光电将于今年推出发光效率高达160lm/W的冷白光LED。而暖白光的LED发光效率将高达150lm/W,而且显色系数(CRI)高达90%。(http://www.cnledw.com/info/newsdetail-24313.htm)图5


这个数据在当前来说的确是相当高的,但是提高发光效率的手段有很多,它并不是高压LED的特点。只是应用到这种高压LED而已。如果应用到普通LED也是可以提高发光效率的。当然,如果这个高压LED真的有这么高的发光效率,那的确是一个很好的LED,比起那些100lm/W的LED,当然可以减小散热器的大小。不过Cree公司也在今年1月宣布了其低压LED(XLamp XM-L,2.9V,350mA)的发光效率也可以高达160lm/W(图6),也可以减小散热器的大小,因为散热器的大小只是和发光效率有关,和低压 LED还是高压LED并没有什么关系。


图6. Cree公司的XLamp XM-L,发光效率可达160lm/W

6、成本低,一个50V,20mA的高压LED的售价是不是能够低于1个3.3V,350mA的1W LED或者10个3.3V,30mA的小功率LED,并不清楚。假如能够低于,那么当然是一个优点。至少10个已经封装好了的30mA的小功率LED的价钱的确是比一个1W大功率LED为便宜。所以这也是为什么很多灯具厂商选用很多小功率LED串联来取代一个大功率LED的原因之一。四.高压LED和分立小功率LED的比较

目前可以和高压LED相比较的就是分立小功率LED了。如前所述,高压LED是集成LED的一种,而小功率分立LED也可以串联起来得到和高压LED完全一样的外特性。二者比较的结果如下:

1、分立LED的优点是灵活性比较强,用户可以根据需要串联任意个数的LED以得到所需的伏安特性。也可以进行串并联得到更为灵活的特性。

2、分立LED的发光面可以在一定范围里调节(增大),以使发光均匀,减小眩光。

3、分立LED的散热面积



关键词:高压LED

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