《電子技術(shù)應(yīng)用》
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HV LED芯片開創(chuàng)照明高效率時(shí)代

2016-02-26
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 芯片 LED 自動化

   傳統(tǒng)DC LED芯片是在大電流低電壓下工作,為提升使用電壓,一般采用集成封裝(COB)結(jié)構(gòu),即多顆芯片串并聯(lián)。雖然目前LED照明應(yīng)用仍然以DC驅(qū)動為大宗,但是該技術(shù)經(jīng)由AC/DC轉(zhuǎn)換能源后驅(qū)動燈具照明,不僅增加了應(yīng)用成本,也增加了產(chǎn)品的復(fù)雜度,使整體節(jié)能效益降低。

  HV LED直接在芯片級就實(shí)現(xiàn)了微晶粒的串并聯(lián),使其在低電流高電壓下工作,將簡化芯片固晶、鍵合數(shù)量,封裝成本降低。HV芯片是在單位面積內(nèi)形成多顆微晶粒集成,避免了芯片間BIN內(nèi)波長、電壓、亮度、跨度等帶來的一致性問題。

  近年來,LED照明燈具的設(shè)計(jì)更傾向于簡便化和輕薄化,而高壓芯片以其靈活性、多樣性及其低成本性等優(yōu)勢為市場所看好。

  與傳統(tǒng)DC LED功率芯片相比,HVLED芯片具有封裝成本低、暖白光效高、驅(qū)動電源效率高、線路損耗低等優(yōu)勢。一顆傳統(tǒng)的1WDCLED芯片采用350mA驅(qū)動,電壓為3.4V左右,試定電壓為220V,需要使用60~70顆芯片,而電流達(dá)到2×104mA左右,在這種室溫條件下需要使用電壓轉(zhuǎn)接器,降低電流量。而一顆HV芯片電流為20mA,電壓為50V,在試定電壓220V,4~5顆芯片,電流在100mA以下,可以省掉變壓器,節(jié)約成本,提高芯片的一致性。

  由此可以看出,同樣輸出功率的高壓LED在工作時(shí)耗散的功率要遠(yuǎn)低于低壓LED,這也意味著散熱鋁外殼的成本可大大降低。按照目前的產(chǎn)品來說,高壓芯片的制造成本比低壓成本少10%~30%。

  高壓芯片節(jié)省成本是多方面的。高壓芯片不僅能降低驅(qū)動電路和變壓器等外圍成本,還能節(jié)省工藝成本。此外,由于低壓芯片使用變壓器降壓的過程中會有耗能損失,高壓芯片沒有能耗損失,可以進(jìn)一步提高光效。

  隨著技術(shù)難題的突破,高壓芯片有望成為未來芯片市場主流,但是其本身所具有的技術(shù)難度和工藝水準(zhǔn)也讓很多企業(yè)望而生畏。不過,隨著未來高壓芯片的普及,研發(fā)成本的降低,HVLED芯片本身具有成本優(yōu)勢的高壓芯片價(jià)格也將得到進(jìn)一步降低。


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