AC直接驱动LED光源技术.pdf

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1、技术纵横TRENDAC直接驱动LED光源技术华润矽威科技（上海）有限公司颜重光LED光源作为绿色、节能、省电、尔半导体早在2005年已发明可以用交ACLED灯具的优点长寿命的第四代照明灯具而异军突起、流电直接驱动使其发光的ACLED，其与白炽灯、卤素灯、荧光日光灯、广受关注、如火如荼迅速发展。目前的次是美国III-NTechnology，3N技术开荧光节能灯、直流LED灯相比，ACLED光源是低电压（VF=2→3.6V）、大发MOCVD生长技术基础上的氮化镓衬LED灯具有更节能省电、更长寿、更有电流（IF=200→1500mA）工作的半导体底，可以增进照

2、明和传感器的应用，并能效的高性价比。ACLED发光省去了器件，必须提供合适的直流电流才能正降低成本和提高生产效率。对大大小小成本不菲的AC/DC转换器和恒流源。交常发光。直流（DC）驱动LED光源发光的硅发光二极管提供6英寸生产技术。流LED与现有的照明灯具性能比较如表的技术已经越来越成熟，由于我们日常3N发明的单芯片交流发光二极管（AC1所示。照明使用的电源是高压交流电（AC100-LED），建立了全面的专利组合，以保220V），所以必须使用降压的技术来获护和改善技术，牢固地确立其专有的立ACLED光源超细晶粒得较低的电压，常用的是变压器或开关场，是首

3、屈一指的大规模商业化生产的采用特殊交错的矩阵排列电源降压，然后将交流电（AC）变换交流发光二极管产品。台湾工业技术研ACLED光源的重大技术突破是超成直流电（DC），再变换成直流恒流究院2008年也完成可产业化生产并有实细LED晶粒在封装时的特殊排列组合技源才能促使LED光源发光。因此直流驱际应用系统方案的ACLED产品，可直术，同时利用LEDPN结的二极管特性动LED光源的系统应用方案必然是：变接插电于60Hz或更高频率的AC110V交兼作整流，半导体制程在ACLED技术压器+整流（或开关电源）+恒流源（图流电压使其交流发光，应用于指示灯、发展中扮演相

4、当重要的角色。ACLED1）。LED灯具里必然要有一定的空间霓虹灯、低瓦数照明灯，能有效解决现是采用半导体制程整合成一堆微小晶来安置这个模块，但是对于E27标准螺有LED无法直接在交流电源下使用，粒，采用交错的矩阵式排列工艺，并加口的灯具来说空间十分有限，很难安造成产品应用成本较高的缺点。台湾工置。无论是经由变压器+整流或是开关研院的OnChipACLED因此电源降压，系统都会有一定量的损耗，获得素有美国产业创新奥斯DCLED在交流、直流电之间转换时约卡奖之称的2008年R&D10015～30%的电力被损耗，系统效率很难Award大奖。现在全世界只做到9

5、0%以上。如果能用交流电（AC）有美国、韩国与台湾工研院直接驱动LED光源发光，系统应用方案有此技术，台湾工研院开将大大简化，系统效率将很轻松地达到发出白光、蓝光及绿光AC90%以上。LED制程技术不仅与国际同韩国汉城半导体公司即今天的首步，也是全球领先者之一。图2ACLED晶粒排列照片与示意图入桥式电路至芯片设计，使AC电流可双向导通，达成发光。晶粒的排列如图2所示，左图是ACLED晶粒采用交错的矩阵式排列示意图，右小图是实际ACLED晶粒排列照片，ACLED晶粒在接上交流电后通体发光，因此只需要二根图1直流驱动LED光源的系统应用方案引线导入交流电源

6、即能发光工作。582009.04技术纵横TRENDACLED光源的工作原理用而一直在发光。在60Hz的交流电中会ACLED的典型应用技术以每秒60次的频率轮番点亮。整流桥取ACLED光源的工作原理如图3，将ACLED的典型应用电原理图如图得的直流是脉动直流，LED的发光也是一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排6所示十分简单，在ACLED两端分别串闪动的，LED有断电余辉续光的特性，列工艺均分为五串，ACLED晶粒串组入正温度系数热敏电阻PTC，和限流电余辉可保持几十微秒，因人眼对流动光成类似一个整流桥，整流桥的两端分别阻R1、R2、R3，接上110V或2

7、20V交流点记忆是有惰性的，结电即可进入照明工作。果人眼对LED光源的发LED在大批量生产时，其阻抗有一光+余辉的工作模式解定的离散性，ACLED也如此，为便于读是连续在发光。LED下游厂家的大批量应用，LED光源生产有一半时间在工作，有厂商在出厂时对批量生产的产品按阻抗一半时间在休息，因而分档，客户在使用时可按LED光源厂家发热得以减少40-20%。提供的VF分档表查用相应阻值的限流电因此ACLED的使用寿阻，如表2所示是AX3221/AX3231的VF命较DCLED长。分档与限流电阻表。ACLED成熟的产图3ACLED光源的工作原理品如首尔用于AC1

8、10CACLED的发展联接交流电源，另两端联接一串LED晶的AX3201、AX3