當前，LED最具潛力的市場無疑當屬平板液晶電視、筆記本電腦和筆記本顯示器中的大尺寸LCD背光，但毫無問題，通用照明才是LED的終極成長目的。目前，在LED通用照明 市場還未真正發動之前，LED球泡替代燈將成為照明市場最重要的增長領域。然而，市場上大批顯露的LED球泡燈，同等于真正意義上的固態照明（SSL）嗎？LED是否真的為通用照明做好了預備？
LED通用照明首要面對四大挑釁
美國能源部曾表明：固態照明是50年來照明領域最具損壞性的首創專業。有不少業內人士對此表明認同，并以為LED是推翻性產物，是要革它本來產物命的。但事實上，LED進入通用照明市場，依然面對四大挑釁，它們差別是：光品質、光效體現、可信性以及簡樸化。
飛利浦亞洲地域營銷總監周學軍對此辯白道：LED的光品質與傳統照明比擬仍有差距；光效體現還有部門利用無法蓋住；由于LED照明可信性由芯片、電、光、熱、機器、互聯部門等多個因素決擇，因此無法維持充足的光輸出流明保持壽命；由于缺乏統一尺度，此刻市場上的LED照明產物五花八門，復雜性也阻當了其短期內很難被更多受眾承受。””那麼，目前市場上有哪些增加LED光品質和光效的計劃？
光品質
一般我們談到的光品質重要指光分布、光角度與陰影，以及演色性。這里，周學軍獨特強調設計人員要留心：差異LED 顆粒間的光色是否一致？跟著時間推移差異顆粒的變動是否一致？一顆LED在差異角度是否存在色差？顯色指數體現如何？
LED的整個封裝工藝流程包含有兩個主要程序：應用金線對芯片和管腳進行鍵合，以及進行熒光粉涂布。這兩個程序城市對LED造成色差，獨特是金線會擋阻光路，假如操縱欠妥可能會對芯片造成隱性裂痕，從而形成芯片段裂隱患。為了解決這些疑問，Philips Lumileds最新推出的LUXEON Rebel LED系列采用了最新TFFC（薄膜倒裝芯片專業）和獨占的Lumiramic熒光專業。
據周學軍介紹，TFFC專業的電極在電路板后面，外表無縱橫布線，因此物理組織更好。而Lumiramic熒光專業應用陶瓷熒光板取代熒光粉直接粘結到芯片上，使得外表徹底平整，不會有凹凸和不均勻，因此從基本上避免了傳統封裝法因不均勻的熒光粉涂布而導致的多數LED在偏離中央視軸的角度顯示出色彩的不一致。此外，采用Lumiramic專業還可以將白光分bin（分檔）的范圍縮小至本來的14，周學軍增補道。
目前，對于照明產業獨特是照明設計來說，最頭疼的疑問莫過于分bin。對于一些有經歷的LED制造商來說，一般的做法是在所有檔中採用白光LED的整個輸出范圍。然而，在特定CCT（關連色彩溫度）下，基本無法低本錢生產出具有高一致性的白光LED,其重要來由在于藍光LED芯片的波長和熒光粉的涂布工藝。因此，制造商可能會融合採用多個分bin的LED，不過這樣一來，產物的利用范圍受到限制，既提升了生產工藝的復雜性，又產生了更多存貨。Cree公司對此的解決計劃是EasyWhite bin,該計劃采用Cree的多芯片XLamp MC-E LED,MC-E芯片采用四芯封裝發，由Cree挑選四顆差異特徵的白光LED芯片（上覆有熒光粉）并封裝好，融合后的白光輸出能到達預期色溫，並且遠小于ANSI規定的尺度范圍。
光效體現
就像半導體產業的摩爾定律一樣，LED產業也有一個Haitz定律，即LED亮度大概每18-24個月增加一倍，而在今后10年內，預測亮度可以再增加20倍，本錢則將降至現有的110今日，市場上1美金大概可以買到100-150流明，美國能源部預測2020年這個數字將到達1000流明。
LED閃耀效率如何提高？
首要來看封裝。目前，市面上LED光源最為常見的是直插式和貼片式。深圳市長光半導體照明科技有限公司專業副總監朱嘯天則以為，這兩種封裝方式的散熱出口截面積較小，並且一次出光口通道窄小，應用率相對不高。依據LED的出光特色，長光半導體設計了扁平化的一次光學通道，形成了平面光源陣列式芯片，可以最小化光學虧本。對此，朱嘯天辯白運彩 怎麼買道：像SMD的3528或505光源，採用玻璃纖維或塑料做基板，底部沒有跟任何金屬連結。平面光源陣列式芯片則采用了基于多芯片集成COB直接封裝專業，光源採用的鋁基板可以將更多熱量通過直連散熱散發出去。據悉，目前該公司佔有徹底自主常識產權的LED面光源專業光效已達130lm,整燈號效已大于100lm
除了封裝，芯片組織、正向電壓等因素也十分要害。正向電壓假如能被管理在一個極度小的范圍內，就可以牟取很好的光效。在這部門，還要獨特留心如何解決droop現象。眾所周知，電流密度的提升會使LED（重要指藍色、綠色等將InGaN作為閃耀層的LED）發出更多的光，但與此同工夫效也會隨之降落。當前，芯片設計公司正在勤奮尋求解決想法，盡可能使光效與電流提升呈正比。也即是說，在一平方毫米面積上，以光效無損為條件得到更多光，而不是靠提高die尺寸。當然，冷熱系數（LED在100°C結溫順25°C結溫時的燈號輸出比值）的增加也有助于簡化散熱體制設計，從而減低終極利用中的每流明本錢。
如何解決散熱疑問
LED抗熱性的主要已成為業界共識，這個疑問對于LED通用照明同樣存在。對此，周學軍曾生動地比方道：LED就像是一個雪人，冷的時候很好看，不過一熱了就會熔化，變得很丟臉。
LED體制設計中的熱控制很主要，由於相當部門的電能轉換成了熱能。””安森美半導體電源及便攜產物環球販售及營銷高等總監鄭兆雄表明，””要解決好散熱疑問，需求增加驅動電源的轉換能效和利用更高光效的LED,采用提供強固熱故障保衛功能的LED驅動芯片和散熱功能更好的驅動芯片封裝，以及散熱功能更好的LED基板等。此外，為了提高體制可信性，還需交融別的策略，如采用額定任務溫度更高的更好外部元器件，以及采用環境光傳感器以減少電能耗損和發燒賭博 運彩量等。””
美國國家半導體（NS）亞太區市場經理黎志遠以為：受實質操縱環境陰礙，LED的內部溫度的確可能會飆升至極高程度。一旦LED的溫度升越閾值，進入非安全區，那麼LED的壽命及照明功效便會受到陰礙。而采用熱能回折電路則可以監控體制熱能，以免溫度失控。
NS的LM3424芯片正是一款這樣的產物，可為照明 體制的LED 建置溫度及斜坡斷點，確保LED停留在安全區內操縱。假如顯露過懇切況，LM3424的熱能回折電路便會減少流入LED的穩壓電流。減少的鎮壓電流會使LED的亮度也隨之降落，但仍然維持在工程師預設范圍內，直至操縱溫度覆原到安全的操縱范圍內。此外，NS還推出了一款大功率LED驅動器LM3464,采用該芯片的過熱保衛體制解決計劃可以監控LED散熱器銅箔層的溫度：若LED溫度突兀大幅飆升，過熱保衛性能會調低輸出電流，避免LED在不正經場合下過熱受損，同時LED可維持一定的亮度。
上海龍茂微電子有限公司總經理茅于海指出，完全解決””熱””疑問還有待LED閃耀效率的提高。深圳瑞豐光電子有限公司常務副總林常對此表明認同，他表明：””要解決熱控制的疑問，首要從芯片方面就要提高光效，光效提高天然熱就小了。到了封裝，要斟酌如何把熱量導出，同時還需求解決封裝質料的耐熱疑問，質料不黃變，光衰減就沒有。而在利用端要做的，即是如何把熱導入到大天然環境中去，這里不燙就成了要害。三方面的設計人員都要做好個人應當做的事，這才是基本。針對差異的產物，解決計劃一定差異。””據悉，目前瑞豐光電在封裝環節，已經或許做到5000H零衰減。
LED驅動解決計劃
對于LED照明利用來說，驅動電源部門的作用至關主要，由於假如驅動電源部門無法賜與支撐，那麼再高的LED光效也是糟蹋。可以這麼說：高效的驅動電源是提高照明體制效率的有力擔保。對此，茅于海獨特指出：””LED設計中最大的疑問是如何擔保驅動電源的可信性來匹配LED的長命命。這方面必要深入懂得可信性的設計原則和具體想法，并理解如何測試產物的可信性。””
LED驅動電源的可信性很大水平上與””熱””關連，假如散熱功效不良，電路中電解電容的壽命將大大減低，從而嚴重陰礙LED產物的壽命。關連內容我們已經在上文進行了商量，下面我們將重要介紹其他可能存在的疑問以及幾款最新的解決計劃。
安森美另一款新的低電流LED 驅動計劃–NSI45系列雙端和三端線性恒流穩流器（CCR），採用了正在申請專利的自偏置晶體管（SBT）專業。這種計劃比線性穩壓器更簡樸，且本錢更低，但功能比擬電阻計劃又大幅增加，彌縫了市場間隙。NSI45系列或許在寬電壓范圍下維持亮度恒定，輸入電壓較高時保衛LED免受過驅動陰礙，輸入電壓較低時仍使LED較亮，協助減少或打消LED編碼庫存，以及協助減低體制總本錢等，極度合適低電流LED電流利用。
據英飛凌科技（中國）有限公司工業及多元化電子市場事業部販售及業務開闢高等總監石敬巖介紹，英飛凌近期也推出了一款支持調光性能的離線型LED驅動IC–ICL8001G,實用于住宅照明 用高效LED燈泡。該產物采用彈性設計，或許替換所有40W60W100W白熾燈泡以及所有代表的花費類照明利用。ICL8001G節能功效可達90,援助多種已安裝的墻面調光器，同時也是唯一的整合功率因數矯正（PFC）性能的主控式離線型LED驅動器解決計劃。
固然LED驅動市場重要由TI、NS、安華高、Linear、NXP等泰西企業，以及聚積、立?、點晶、研晶等臺灣廠商占領，不過目前中國本土的幾家公司在該領域也體現的頗為活潑。比如上海龍茂微電子有限公司，就推出了不同種類功率LED所需的恒流驅動電源。””我們的優勢是把握了核心芯片專業，此外我們還會合于路燈、日光燈、地道燈等的調光專業，并佔有5項專利。””茅于海表明。據悉，龍貿已經量產的降壓型大功率LED恒流驅動模塊SLM2842J得到了業內不少好評，該模塊可以在輸入電壓為36V時驅動10串6并1W的LED,或者10串2并3W的LED,驅動功率高達60W,效率高達98只有12W的功率需求耗散，所以發燒很低，在60度以下。
針對室內照明的新一代LED模組
安森美的鄭兆雄以為LED照明設計過程中還有一項主要挑釁，那即是要維持照明體制或光源的差異組件有盡可能高的能效。應當把光源看作是完整體制，將LED、用于散熱的散熱片、光學組件，以及電子驅動電路當作一個整體，確保每個組件的設計都提供最大能效。他表明。
在實質操縱中，瑞豐光電將上述觀念模組化，推出了室內照明模組化解決計劃。模組化即是將光源、散熱部件、驅動電源構造模塊批量生產，通過模具制造出尺度化的LED照明產物。””瑞豐光電研發中央大功率LED模組開闢部主管劉鑫表明，盡管目前本土企業在LED外延片和芯片方面無法繞過國外企業的專利壁壘，但模組的批量生產具有價錢優勢，獨特對下游LED照明利用企業來說是一個不錯的抉擇。
此刻許多企業在球泡燈中參加3520、5050等小功率LED光源用于室內照明，但產物往往存在眩光過強、熱處置不夠、壽命短、本錢高、色彩不同大等疑問。我們以為，將傳統燈泡裝上LED光源，徹底不同等于半導體照明。劉鑫表明，LED要想真正走入千家萬戶，就要施展其優勢，而這應當是一個體制化工程，包含有電源體制、LED光源、驅動體制、光學體制、外觀組織設計、散熱體制、智能管理體制等多運彩盤口個方面。
正如前面提到的，光品質包含有演色性、空間均勻性、顏色一致性、無眩光等。瑞豐光電的模組光源解決計劃，通過植入色光LED芯片來增加整體光源的演色性，或單一演色性。由於在LED光譜中，紅色和綠色這兩段較低，假如把綠光芯片和紅光芯片串在白光模組中，可以對演色性有極度本性的增加。””劉鑫辯白道。由于整體光效靠白光來增加，演色性靠其他芯片的光去來增加，這樣做還有助于將光效與演色性分立。
空間均勻性和顏色一致性，首要通過對物料進行抉擇與優化得以改良。劉鑫表明。這里的物料抉擇包含有熒光粉和芯片。封裝時，可以應用器材去檢修芯片以及熒光運彩營業時間粉進料發憤出的波長有多寬，從而檢修來料是否相符要求。其次是模組電源內電路的設計，要斟酌到整個模組的串、并場合。第三是要進行嚴峻的制程管理，包含有最直接的，即是熒光粉涂布的方式以及幾多，這對顏色一致性有很大陰礙。最后，還要進行物料可信性管理。
跟著LED光效的增加，劉鑫以為眩光疑問在今后的LED照明設計中將會加倍凸顯。模組電源通過組織的優化設計，比如採用反射杯來減低眩光。而這也正是瑞豐光電在組織上的首創設計之一，參加反射杯，可以很大水平地減少每顆LED芯片發出光的虧本，與此相似的還有加一次透鏡、外表粗化處置等，與模組交融都可以提高出光效率。
光的壽命包含有兩個部門，一個是亮度壽命，一個是色彩壽命。亮度壽命直接陰礙到光源的運行本錢，在壽命管理中，首要要斟酌的是散熱設計。模組光源通過組織設計來解決這個疑問。壽命和散熱有直接關系，包含有芯片、原料，其最直接的壽命陰礙就來自于熱。藍光的出光效率和熒光粉，都跟結溫有很大關系。通常場合下，LED的結溫每升高10度，其壽命就會減低各半。劉鑫增補道，””模組在解決熱阻方面有其優勢。目前LED利用燈具的熱阻重要包含有LED芯片、封裝質料、支架、貼到電路板上的熱阻、二次利用體制熱阻，假如或許省去中間某個環節，實在就把整個利用過程的熱阻省了很大一部門。而採用模組解決計劃，可以直接省去了支架熱阻和客戶買返回以后的再貼片熱阻。
目前，由于LED燈具類尺度的滯后，市場上LED驅動電源重要采取客戶定制的行運模式，因此LED燈具 全面存在電壓、電流、功率品級不規范，以及空間有限、散熱前提差、電源能耗陰礙燈具環境溫度等疑問。飛兆半導體深圳分公司專業市場部經理錢家法表明，差異功率品級的LED利用可能遇到差異的疑問。比如，小功率利用可能由于空間太小導致驅動板無法安頓，而安規間隔不夠、恒流精度不夠、溫度太高級也是可能顯露的疑問；中功率利用一般采用PFC＋PWM兩級條理，從而導致整體本錢過高；而大功率對PFC和恒流的精度要求都很高，直接帶來的疑問是電路復雜、零件多，PFC和主電流時序需求管理，並且效率低下。針對不同種類差異的利用情況，飛兆半導體推出了多種LED驅動器解決計劃，包含有用于室內照明的低功率反激式（PSR SSR）計劃、用于室外照明的大功率AHB和LLC計劃，以及用于電視機背光照明的多通道驅動解決計劃等等。
黎運彩 穩賺志遠指出，工程師在設計LED驅動電路的過程中最可能遭遇的兩個疑問是：如何通過電磁攙和檢定，以及電路之間的互擾可能造成任務不正經。NS的LM34024HV芯片針對DC-DC轉換器市場，不光電源轉換效率更高，並且具有較強的抗電磁攙和本事。面向通用照明 ，NS推出的LM3445芯片可以應用三端雙向可控硅（TRIAC）調光器調控LED燈泡亮度。黎志遠表明：只要采用LM3445解決計劃，目前市場上全面采用的傳統燈泡如A燈泡、PAR燈泡、天花射燈等都可改用LED燈泡。
該產物與安森美的NCL3000性能相似。NCL3000是一款單段式功率因數矯正TRIAC可調光LED驅動器，用于8W-25W功率的住宅及商務AC-DC供電LED照明利用，採用臨界導電模式（CrM）反激條理，以單段式拓撲組織提供大于095的高功率因數，因而省卻DC-DC轉換段。恒定導通時間CrM任務獨特合適于隔離型反激LED利用，由於管理原則簡樸，縱然在低功率電平時，也或許提供極高能效，這在LED照明領域很主要，目標是相符””能源之星””固態照明規范等不同種類規范要求及整體體制光效要求。
起源 OFeek半導體照明網
