大众LED照明新技术发展近况与前景

高压线性恒流电源方案中，由于没有变压器等磁性器件，没有电解电容器，因而可省却一般开关恒流电源成本的三分之一，应用电路简洁，成本低廉;导热塑料散热器的引入又解决隔离安全技术问题，因此，高压线性恒流源在一体化光电模块(或称一体化光电引擎)、平价LED灯具中的应用将迅速发展。典型的高压线性恒流驱动电源如图7所示。

图7：典型的高压线性恒流驱动电源电路

高压线性恒流源是一种分段点亮LED的电源新技术，市电经过桥式整流产生脉动直流，脉动直流的包络线等同于交流电AC的正弦波，根据母线电压的正弦波变化自动切换LED灯串，随着母线电压的上升依次点亮三串LED灯珠。当母线电压上升，达到第一串LED导通电压时，MOS1打开，LED1灯串点亮;当母线电压继续上升，达到第一、二串LED导通电压之和时，MOS2自动打开，LED1和LED2灯串同时点亮;当母线电压继续升高到三串LED均可导通时，MOS3打开，LED1,LED2和LED3灯串几乎同时点亮。如果母线电压下降，则过程相反，分段导通状况如图7内附左下小图所示。

分段点亮非隔离线性恒流LED驱动电源最大的优点是体积小、成本低、高功率因数和长寿命，没有变压器和电感器，也没有电解电容器;PFC可达0.90-0.99.缺点是LED光效利用率还低了一点，一般为70%~90%;还有一定的使用局限性，即输入电压范围需要在20%的范围之内，输出LED灯珠电压也需要在10%的范围之内，否则效率会不理想。因此，在用高压线性恒流驱动芯片做LED照明驱动电源设计时，需要针对不同的AC电源使用电压、不同的LED灯具的功率和不同的线性驱动芯片做不同的应用电路方案设计。

一体化光电引擎成灯具厂新宠

由于有了HVLED,特别是多芯封装的HVLED,和应用简洁的高压线性恒流驱动芯片，设计在铝基板的同一面SMD LED灯珠和整流桥堆、电源驱动芯片的一体化光电模块成为一个创新产品(图8)。按照LED灯具功率设计的一体化光电模块实物如图9所示，将它与导热散热器紧密连接就成为各种球泡灯、筒灯、工矿灯内部的核心器件，它也可按照Zhang的标准设计制造成LED照明灯具中的一种标准化的通用部件

图8：一体化光电模块的原理

图9：一体化光电引擎实物

平价LED灯具成终结海量产品

大众LED照明灯具能被全世界老百姓用得起、用得好的一定是高品质、经济型平价LED灯具，因此平价LED灯具的性价比显得十分重要。大众LED照明灯具需要有高科技的技术、有精致成熟而简单的工艺、有低廉的成本才能成为普惠百姓的海量产品。LED照明灯具市场是一座金字塔，高端产品只能是其中很少的一部分，大众照明灯具是其下层的海量需求所在。

由于LED灯珠封装技术的创新，COF和多芯封装的HVLED成为平价LED灯具的首选光源;由于LED驱动电源芯片设计技术的创新，功能高度集成化，应用电路越来越简化，PSR隔离开关恒流源驱动芯片、高压线性恒流源芯片成为平价LED灯具的首选电源芯片。

以COF光源和PSR隔离开关恒流源芯片为主的5W平价LED球泡灯整体方案如图10所示，其BOM成本已经可以控制在RMB10.00元。深圳雷丰光电等数家公司已经大批量生产。成熟的整体方案中，优秀的瑞丰光电COF光源和颇具性价比的晶丰明源驱动电源芯片成为这个方案的核心器件

图10：COF和PSR隔离开关恒流电源的平价LED方案

以高电压(VF=35-140VDC)、小电流(20-60mA)多芯封装HVLED光源和高压线性恒流芯片为主的一体化光电模块(或称一体化光电引擎)、非隔离平价LED灯具整体方案如图11所示。5W的平价球泡灯，采用导热塑料或塑包铝的散热器解决了安全隔离技术，其BOM成本可以控制在RMB15.00元。优秀的宁波美亚光电多芯封装HVLED光源和技术先进的达鑫电子、美芯晟的三段点亮高压线性驱动芯片成为这个方案的核心器件。

图11：多芯封装HVLED与高压线性恒流电源的平价LED灯方案

先进的创新设计理念、成熟的生产工艺、可靠的品质保证、新一代导热塑料散热器的加盟(图12)，使得适合大众照明的平价LED灯具的设计生产变得简单易行，性价比不断接近老百姓的理想价位;由于LED产业链的上游企业提供了较为完整和成熟的可用于生产的方案，使得下游LED灯具企业设计重心移至灯具造型的差异化和创新多样化设计，以及灯具结构的优化设计。

图12：导热塑料散热器