专业资料参考首选 AC LED 技术的原理和特点及典型应用摘要: 介绍了一种新的绿色光源— AC LED ,分析了其结构特点和工作原理,指出了其相对于传统 DC LED 的优点,并介绍了其应用和发展前景。关键词: AC LED ,光源,照明 0引言以高效节能、绿色环保、长寿命为特点的新兴 LED 照明技术如今正在加速发展,应用中的新技术、新方案也不断涌现。 LED 照明设计可结合光源特性,如光源指向性、冷光源及色彩变化等,必将将成为照明市场主流。近年来,随着 LED 在材料选取、晶粒制程、封装架构设计技术等方面的研究不断进步,一种新的交流发光二极管( AC LED )技术应运而生,通过一种新的思路,推动了 LED 照明技术的实用化。 1传统 LED 照明技术及其不足传统的 LED 是典型的低压直流器件,无法直接在我们日常照明使用的电源是高压交流( AC 100 ~ 220V )下使用,必须经过变压器或开关电源降压,然后将交流( AC)变换成直流( DC),再变换成直流恒流源,才能供 LED 光源使用。专业资料参考首选因此在 LED 灯具里必然要有一定的空间来安置这个变换器,不利于照明灯具的设计和小型化。而且系统经过的变换环节,能量必然有一定量的损耗, DC LED 在交流、直流之间转换时约 15% ~ 30% 的电力被损耗,系统效率很难做到 90% 以上。如果能用交流( AC) 直接驱动 LED 光源发光,系统应用方案将大大简化,系统效率将很轻松地达到 90% 以上。变换装置的存在造成了传统 LED 照明产品成本较高的重要因素,也成为制约 LED 光源产品寿命的瓶颈,无法体现 LED 长寿命的特点。 2 AC LED 的原理和特点 AC LED 的结构组成 AC LED 是相对于传统的 DC LED 来说,无须经过 AC/DC 转换, 可直接插电于 220V (或 110V )交流电使用的 LED 照明技术。 AC LED 光源的技术关键是 LED 晶粒在封装时的特殊排列组合技术,同时利用 LED PN结的二极管特性兼作整流,通过半导体制作工艺将多个晶粒集成在一个单芯片上,即高功率单晶粒( single power chip ) LED 技术,并采用交错的矩阵式排列工艺组成桥式电路,使 AC电流可双向导通,实现发光。晶粒的排列如图 1所示,左图是 A C LED 晶粒采用交错的矩阵式排列示意图,右小图是实际 AC LED 晶粒排列照片, AC LED 晶粒在接上交流后通体发光,因此只需要二根引线导入交流源即能发光工作。专业资料参考首选图1 AC LED 晶粒封装示意图 AC LED 的工作原理及特点 AC LED 光源的工作原理如图 2所示,由 LED 微晶粒采用交错的矩阵式排列工艺组成 5个桥臂,组成类似一个整流桥,整流桥的两端分别联接交流源,另两端联接一组 LED 晶粒,交流的正半周沿实线流动, 3个桥臂的 LED 晶粒发光,负半周沿虚线流动,又有 3 个桥臂的 LED 晶粒发光,四个桥臂上的 LED 晶粒轮番发光,相对桥臂上的 LED 晶粒同时发光,中间桥臂的 LED 晶粒因共用而一直在发光。专业资料参考首选图2 AC LED 光源的工作原理在 50Hz ( 60Hz )的交流中会以每秒 50( 60)次的频率轮替点亮。整流桥取
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