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          茅于海:高壓LED的優(yōu)缺點

          作者: 時間:2013-12-24 來源:網(wǎng)絡 收藏
          降低AC-DC轉換時的功率損失,這一熱耗減少又可進一步降低散熱外殼的成本?!?實際上做過AC/DC恒流驅動的人都知道,AC/DC轉換器的效率幾乎是和最后的輸出電壓沒有什么關系??赡茏儔浩鞔渭壍碾娏鞔罅藭黾右恍┿~損,但是這是很小的,還不至于影響到散熱器的設計。真正影響AC/DC轉換器的效率的因素還有很多,例如非隔離的轉換器效率就比隔離型轉換器的效率要高很多(因為通常非隔離轉換器根本就不用變壓器,只要采用了變壓器,不管變比是多少,都會大大降低效率);此外,隔離型反激式的輸出整流二極管的損耗也會影響效率,為了提高整流二極管的效率最好采用肖特基二極管,而如果輸出是200V高電壓,那么是很難買到這種高壓肖特基二極管,即使買到其價格也是很高的,如果采用同樣低效的普通整流二極管,那么其效率也不可能提高。。所以認為輸出電壓高,可以大大降低轉換器的功率損失,甚至也能降低散熱器的成本的說法也是不確切的。3. “減小了LED的面積”,的確如此。例如:對于一個36W的LED,如果采用36個1W的LED那么就會占據(jù)很大的面積,而如果做一個集成的36W,那么就只要很小的面積(圖3)。這個看上去是優(yōu)點,但如果從散熱的觀點來看就未必是優(yōu)點。因為假如二者的發(fā)光效率相同的話,那么它們將要散發(fā)的熱量是相同的。而在一個很小的面積里要散發(fā)出大量的熱量,這在散熱器的設計中將是一個大難題。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/221806.htm


          圖3. 集成LED和普通LED在面積上的差別

          實際上,集成LED的生產(chǎn)廠商已經(jīng)注意到這個問題,而且做了很多改進。首先是減小其熱阻。一般的1WLED的熱阻大約在6-9°C/W,而集成LED的熱阻可以減小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫銅,以改進其導熱。然而這些措施并不能從根本上改善小面積高熱量這個基本狀況。為了快速地將熱量導出,唯一的辦法是采用熱管。而這反而會增加散熱器的成本。同樣,由于的底板采用了紫銅,那么和它直接接觸的散熱器部分也必須采用紫銅而不能采用鋁,因為二者的膨脹系數(shù)不同,直接接觸會產(chǎn)生縫隙而影響導熱。如果采用紫銅散熱器就會增加成本。所以這種高壓LED不僅不會降低散熱器的成本,反而會增加散熱器的成本。

          4. “高壓LED可以根本不需要變壓器”。在不少的報道中都把高壓LED和AC-LED相提并論。所以認為高壓LED可以根本不需要恒流電源(圖4)。例如:http://www.cnledw.com/tech/detail-23927.htm


          圖4. 通常把高壓LED 和AC-LED相提并論

          我們知道首先并不是只有高壓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會使LED的使用壽命大大降低。這是因為由于LED伏安特性的負溫度系數(shù),使得LED的正向電流隨著LED的溫升而增高,從而使得LED的結溫升高,而降低了LED的壽命,高壓LED也不例外。

          所以這個優(yōu)點是不成立的。用犧牲壽命的方法來降低成本,好像并不是一種好方法。因為假定本來可以工作五萬小時,現(xiàn)在變成只有2.5萬小時,那對于用戶來說,豈不是使用成本提高了2倍。遠比省下一個恒流源要貴很多。5. 發(fā)光效率的高低:據(jù)稱,臺灣晶元光電將于今年推出發(fā)光效率高達160lm/W的冷白光LED。而暖白光的LED發(fā)光效率將高達150lm/W,而且顯色系數(shù)(CRI)高達90%。(http://www.cnledw.com/info/newsdetail-24313.htm)圖5


          這個數(shù)據(jù)在當前來說的確是相當高的,但是提高發(fā)光效率的手段有很多,它并不是高壓LED的特點。只是應用到這種高壓LED而已。如果應用到普通LED也是可以提高發(fā)光效率的。當然,如果這個高壓LED真的有這么高的發(fā)光效率,那的確是一個很好的LED,比起那些100lm/W的LED,當然可以減小散熱器的大小。不過Cree公司也在今年1月宣布了其低壓LED(XLamp XM-L,2.9V,350mA)的發(fā)光效率也可以高達160lm/W(圖6),也可以減小散熱器的大小,因為散熱器的大小只是和發(fā)光效率有關,和低壓 LED還是高壓LED并沒有什么關系。


          圖6. Cree公司的XLamp XM-L,發(fā)光效率可達160lm/W

          6、成本低,一個50V,20mA的高壓LED的售價是不是能夠低于1個3.3V,350mA的1W LED或者10個3.3V,30mA的小功率LED,并不清楚。假如能夠低于,那么當然是一個優(yōu)點。至少10個已經(jīng)封裝好了的30mA的小功率LED的價錢的確是比一個1W大功率LED為便宜。所以這也是為什么很多燈具廠商選用很多小功率LED串聯(lián)來取代一個大功率LED的原因之一。四.高壓LED和分立小功率LED的比較

          目前可以和高壓LED相比較的就是分立小功率LED了。如前所述,高壓LED是集成LED的一種,而小功率分立LED也可以串聯(lián)起來得到和高壓LED完全一樣的外特性。二者比較的結果如下:

          1、分立LED的優(yōu)點是靈活性比較強,用戶可以根據(jù)需要串聯(lián)任意個數(shù)的LED以得到所需的伏安特性。也可以進行串并聯(lián)得到更為靈活的特性。

          2、分立LED的發(fā)光面可以在一定范圍里調節(jié)(增大),以使發(fā)光均勻,減小眩光。

          3、分立LED的散熱面積



          關鍵詞: 高壓LED

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