高壓發光二極管(HV LED)芯片通過對普通藍寶石襯底外延生長、芯片微晶粒分立陣列及微晶粒間電極橋接等多種技術手段的研究,制備出正裝高壓發光二極管(HV LED),其產業化光效已超過110lm/W,HV LED可以直接應用于直流高壓驅動的照明市場,相對傳統的DC LED,簡化了驅動電路的設計,減少了元器件的使用,驅動電路功率損耗更低,器件可靠性更高,結構也將更加小型化,應用成本更是大幅度降低。HV LED或可成為未來LED照明發展的一個重要方向。
今年年初,晶元光電表示,在高壓藍光LED方面,當搭配有別于傳統的波長轉換材料之配方組合時,可驗證出色溫約2800K的暖白光其效率為170流明/瓦,演色性為88。今日達成上述成果,不僅超越預定目標,亦持續領先同業。
今年上半年,迪源光電在深圳召開HV高壓LED芯片技術交流會,成為國內率先實現HV高壓藍光芯片量產的廠家。
今天大多數LED芯片供應商面臨一個出局的危險,因為他們今天生產的低壓LED芯片將越來越難以賣進LED通用照明市場。為什么呢?因為高壓LED出現了,高壓LED相比低壓 LED有二大明顯競爭優勢:
第一,在同樣輸出功率下,高壓LED所需的驅動電流大大低于低壓LED。如以晶元光電的高壓藍光1W LED為例,它的正向壓降高達50V,也即它只需20mA驅動電流就可以輸出1W功率,而普通正向壓降為3V的1W LED,需要350mA驅動電流才能輸出1W功率,因此同樣輸出功率的高壓LED在工作時耗散的功率要遠低于低壓LED,這意味著散熱鋁外殼的成本可大大降低。
第二,高壓LED可以大幅降低AC-DC轉換效率損失。以10W輸出功率為例,如果采用正向壓降為50V的1W高壓LED,輸出端可以采取2并4串的配置,4個串聯LED的正向壓降為 200V,也就是說只需從市電220V 交流電(AC)利用橋式整流及降20V就可以了。但如果我們采用正向壓降為3V的1W低壓LED,即便10個串在一起正向壓降也不過30V,也就是說需要從220V AC市電降壓到30VDC。我們知道,輸入和輸出壓差越低,AC到DC的轉換效率就越高,可見如采用高壓LED,變壓器的效率就可以得到大大提高,從而可大幅降低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。
因此,如采用高壓LED來開發LED通用照明燈具產品,總體功耗可以大大降低,從而大幅降低對散熱外殼的設計要求,如我們可用更薄更輕的鋁外殼就可滿足LED燈具的散熱需求,由于散熱鋁外殼的成本是LED照明燈具的主要成本組成部分之一,鋁外殼成本有效降低也意味著整體LED照明燈具成本的有效降低。
由此可見,高壓LED可以帶來LED照明燈具成本和重量的有效降低,但其更重要的意義是大幅降低了對散熱系統的設計要求,從而有力掃清了LED照明燈具進入室內照明市場的最大技術障礙。因此,高壓LED將主導未來的LED通用照明燈具市場。
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