文章發(fā)表于：2010-11-24 10:33

　1. 交流LED

　　單晶粒LED發(fā)光芯片驅(qū)動(dòng)電壓在4V以內(nèi)，無論多高的驅(qū)動(dòng)電壓都可以串聯(lián),，獲得到合適的驅(qū)動(dòng)電壓,。這點(diǎn)是其它光源不可比擬的優(yōu)勢(shì)。CFL需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路,，LED可以通過串接符合與市電等不同的電壓的阻抗匹配,。白熾燈鎢絲長度和直徑，決定球泡電阻阻抗,，去符合不同的驅(qū)動(dòng)電壓,。LED采用不同的串接數(shù)量也是同樣的道理，雖然LED不是純阻性負(fù)載,。今天我們不討論LED怎樣驅(qū)動(dòng)最合適,，重點(diǎn)分析AC與DC驅(qū)動(dòng)對(duì)市場(chǎng)的可行性。

　　交流LED是上百顆單晶粒LED在晶圓級(jí)串接而成,，可以在市電交流高電壓下自行整流點(diǎn)亮,，再串接電阻或恒流源，保持在合適的驅(qū)動(dòng)功率范圍內(nèi),?；谶@種設(shè)計(jì)早在圣誕燈串上一直有使用，移植到LED晶粒封裝是近***情,。

　　為了兼容各國電壓標(biāo)準(zhǔn),，要分4個(gè)部分串接而成，這樣在220V取值一半正好是110V電壓,，規(guī)格上得到統(tǒng)一,。交流LED理論上是正確的，可行的,，市電50-60Hz單串LED分別工作在兩個(gè)正負(fù)半周,，無論你怎樣設(shè)計(jì),，總體上雷同,。

　　LED并非像白熾燈那樣是阻性負(fù)載,，較小的電壓波動(dòng)會(huì)使LED亮度變化較大，更容易看到閃爍,。交流LED對(duì)AC電壓穩(wěn)定度有一定的要求,，因?yàn)長ED的伏安特性很陡，10%的電壓變化就會(huì)引起劇烈的電流波動(dòng),。例如正向電壓從3.3V變到3.6V,，電流就從20mA增加到34mA，增加了70%之多,。電流大幅上升對(duì)LED是致命的,，電壓降低不會(huì)損壞LED，亮度的波動(dòng)會(huì)影響客戶體驗(yàn)度,。

　　圖1

　　我們見圖2,，高壓LED燈串用DC來驅(qū)動(dòng)，暫且不分析具體驅(qū)動(dòng)細(xì)節(jié),。AC用橋堆整流,，這時(shí)LED利用率提升50%，而LED數(shù)量及成本也隨之降低50%,。整流橋價(jià)格低廉,，工藝限制集成整流橋是非常不合算的。整流橋體積不大,，體積容易接受,，直接采用AC設(shè)計(jì)LED不太經(jīng)濟(jì)。

　　由于交流電壓是正弦波,，所以流過LED的電流也是正弦波,，對(duì)LED的利用率不像直流電利用那么高。也就是總體平均的光輸出,，沒有像同樣幅度的直流電那么高,。

　　最開始首爾半導(dǎo)體設(shè)計(jì)出了交流LED，細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)展出的LED旁邊是有整流橋的,，可見首爾已經(jīng)意識(shí)到成本的重要性,。臺(tái)灣工研院等企業(yè)均開發(fā)出AC LED，但是量產(chǎn)并不那么順利,，成本是重要因數(shù),，原理上是可行不等同于市場(chǎng)可行。

　　圖2

2. 直流高壓LED

　　LED多芯片串接封裝是未來的趨勢(shì),，在串接數(shù)量和方式上要仔細(xì)考量,。從上面的分析可以看出,，設(shè)計(jì)AC LED成本和點(diǎn)亮效果上并不合適，不能成為主流方式,，甚至可以說不具實(shí)際應(yīng)用意義,。整流后的直流LED形成對(duì)交流LED強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)，因此AC LED不能被廣泛應(yīng)用,。在未來可以預(yù)見AC LED只能是一場(chǎng) “游戲”,，市場(chǎng)規(guī)則決定它會(huì)除局。

　　既然認(rèn)為多芯片串接是趨勢(shì),，那肯定是DC驅(qū)動(dòng)方式,。多芯片串接需要LED晶圓級(jí)支持，過多的金線連接光效和生產(chǎn)上都是障礙,。多芯片封裝晶圓級(jí)串接再加上COB結(jié)合,，是最優(yōu)化的方式。

　　晶圓級(jí)串接最好在10pcs以內(nèi),，再結(jié)合COB金線連接,。這樣COB方式多芯片組分散式散熱，會(huì)大大降低對(duì)封裝基板的要求,。散熱熱阻降低,，LED結(jié)溫度因此降低。同時(shí)提高大數(shù)量的LED晶圓級(jí)串接良率,。

　　圖 3

　　像AC LED這樣過于集中的封裝方式,，封裝要很好的散熱又要高絕緣性，相互是矛盾的,。市電幾百伏高壓處理起來,，封裝成本會(huì)高居不下，同時(shí)不利于利于散熱設(shè)計(jì)