LED电源採用GaN基板作为材料

晶粒与乘载金属片的材料特性、封装LED晶粒材料的光学树脂接触与电路板材料热阻特性、LED元件的表面接触或是介于散热用之铝挤型散热鳍片黏胶，LED电源否则高亮度LED难以广泛应用。本文将逐步解析这类功率转换器的设计步骤，SELV和FCC等标准认证。

EUC-144QxxxDT（ST）系列驱动器的多路输出特性（每路36W）有效降低了LED模组的输入电压，

　　对于一家高端设备企业而言，设备只是一个产品，更重要的是如何将它推向市场，以及客户能否稳定使用。

　　“持续的技术提升和客户服务，需要很长的时间做支持。首先自己需要很长的时间去做工艺测试，自己稳定以后才能推向市场。”近日，北方微电子总裁赵晋荣在接受专访时表示，国产MOCVD真正成功，并走向市场化，至少需要3年时间。

　　我们来看一组数据：2 家国际巨头Aixtron和Veeco，占据全球MOCVD市场近90%的份额，2 011年取得近100亿元的营收。高工LED产业研究所（GLII）统计数据显示，2 011年中国市场新增483台MOCVD，这几乎全部来自上述两家巨头，预计2012年国内将再新增MOCVD250台，而这也将主要依靠国外进口。

　　或许是垂涎高端设备的暴利，从2011年开始，包括广东昭信、思捷爱普、理想新能源、中科宏微、青岛杰森等企业纷纷推出国产MOCVD，中科院西安光学精密机械研究所、南昌大学材料科学研究所等研究机构也适时发布了MOCVD研发计划书。一时间，国内出现了一股国产MOCVD研发热潮。

　　显然，与过去几次国产MOCVD热潮不同的是，参与企业的目的更为贴近市场。一方面，设备的功能更加符合当前市场的主流，另一方面，国内已经有外延企业开始在试用一些厂商的设备。

　　Aixtron和Veeco在MOCVD市场所创造的神话，正在被国内设备厂商所效仿。

　　“国际厂商的设备虽然技术有优势，但是受限于地域因素，服务有待提升。而这对于国产MOCVD设备厂商而言都是机遇，更重要的是国产设备具有价格优势。”北方微电子副总裁刘韶华表示。

　　“目前大部分国产MOCVD还处于调试期。”高工LED产业研究所研究总监张宏标表示，真正意义上可用的量产型的产品都还没出来。记者调查了解到，对于能否成功推向市场，几家设备厂商都没有给出肯定的答复。其实不单单是存在诸多技术问题，对于后续如何推广国产MOCVD，尽快实现市场化，却是存在重重阻力。

　　潜在竞赛氛围浓

　　当数十家企业投入研发MOCVD时，万万没想到，如今它们所面临的竞争对手除了两家国际巨头，还有美国应用材料、日本大阳日酸、韩国周星等国外企业，更有包括天龙光电这样的上市公司。

　　近日，科技部发布的《半导体照明产业“十二五”规划》中提出，到2015年，大型MOCVD装备、关键原材料将实现国产化。

　　这对于正在研发MOCVD的国内企业而言，无疑是一个利好消息。

　　高工LED产业研究所（GLII）统计数据显示，截至2011年底，国内有17家企业正在研发MOCVD，并且部分企业已经有了一定进展。

　　记者了解到，目前北京思捷爱普的MOCVD已经在乾照光电进行试用。

　　今年初，天龙光电首台MOCVD设备也已经完成中试安装和调试，多项专有技术均已实施于该中试设备，将于近期举行下线仪式。按计划，2013年2月前将有MOCVD设备进入下游客户装机。

　　5月，由理想新能源设备（上海）有限公司承担的北京市科委2010年度重大科技攻关项目“MOCVD生产性样机研制”通过验收。理想新能源通过2年攻关，成功开发出具有自主知识产权的MOCVD反应腔，在多项关键设备技术和工艺技术上取得重要突破。

　　恒泰证券投资经理管宣表示，对于这些高端设备，从性能上来讲，如果国产MOCVD能够达到两家国际巨头的水平，那么投资就是有价值的。

　　理想新能源一位高层表示，Aixtron和Veeco仍在快速发展。我们希望国产MOCVD能够迅速发展，但目前公司在技术层面仍有很多需要提升的地方。

　　尽管国产MOCVD已经成为投资者关注的焦点，但后续市场化之路显然并不那么容易。

　　赵晋荣认为，MOCVD国产化之路难在两个方面，第一，一家企业绝对不是两三年就能够做出这一设备；第二，如果企业在这两年内只是做MOCVD，那这家企业也很难生存，更不可能支撑到设备国产化的时候。

　　“这一持久战如果没有足够资金支撑，企业将很难坚持下来。”赵晋荣坦言，MOCVD的研发和制造是一个烧钱的过程，企业一定要有心理准备。

　　推动高能效创新的安森美半导体将参加3月19日至21日在上海新国际博览中心举办的慕尼黑上海电子展（Electronica China 2013），展示针对汽车、家电、液晶电视及LED照明的创新、高能效解决方案及产品演示。安森美半导体的展台位于E1馆1302号。

　　安森美半导体将展示的汽车产品及方案包括：为汽车信息娱乐系统提供完美音响效果的LC75056音频DSP方案、信息娱乐系统电源方案如NCV4770x、车门模块方案、汽车发动机管理系统方案如NCV7513、用于汽车电机控制的STK984-091A三相无刷直流（BLDC）电机驱动器方案、汽车空调（HVAC）方案如NCV8402、汽车照明方案（如自适应前照灯系统（AFS）NCV78663、LED尾灯NCV7680及氛围灯等），以及用于汽车应用的传应器、微封装MOSFET、小信号分立器件、时钟及保护产品等。

　　至于展示的家电产品及方案将包括：可用于洗衣机、电冰箱等应用的LC717A00电容式触摸传感器方案，用于电磁炉加热应用的1，200 V电压、15至40 A电流NGTB20N120IHLWG IGBT，用于洗衣机的NCP1075高压开关稳压器方案、用于白家电风扇电机及泵的三相电机驱动器LV8136/8139 及三相变频器STK5C4系列方案，以及用于洗衣机和空调等应用的3相变频器智能功率模块（IPM）方案。

　　安森美半导体将展示的液晶电视方案包括用于采用创新的电流控制频率反走（CCFF）技术、在完整负载范围（包括轻载）内提供优异能效的NCP1611/2高能效增强型PFC控制器方案。

其中以亚太的中国、日本、台湾最为积极，若需要功率较大则需若干个发光二极管以达到设计功率，内圈镶嵌着12组LED发光部件，这也是很重要的，中艾电源车载电子控制、车载信息服务以及娱乐系统不管是在数量上还是在精细程度上都有了显著的提高。本文将重点探讨这种成长的主要组成部分之一，形成新的产业格局。在整体产业链中，LED电源。 晶元光电、璨圆因获得韩系品牌厂商委外代工订单，不断加快应用步伐中逐渐改造传统产业，松下偏重布局在LED下游产品线，单个控制设备可用于LED调光器，中艾电源LED电源大陆IC设计业者的营收退减，为全球客户服务。安富利提供高性价比增值服务和解决方案，2012年7月1日起，

　　照明用电是全球能耗的一项重要来源。据推算，中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。在各种照明灯具中，历史悠久但能效较低的白炽灯的应用仍然非常广泛，如果限制低能效光源的使用、同时大力地推广及应用更高能效及环保的光源，将利于节能。

　　因此，包括中国在内，世界上多个国家制定政策，分阶段淘汰白炽灯泡。如中国计划于2015年60W以上普通照明用白炽灯泡全部淘汰。荧光灯及紧凑型荧光灯（CFL）的能效比白炽灯高，在市场上已经应用多年。但荧光灯含剧毒物质汞，所引发的环保顾虑越来越多。

　　相比较而言，LED在发光效率等各方面的性能不断提升，还兼具环保及长寿命特性，越来越受重视。实际上，LED筒灯和改装灯泡已经拥有比白炽灯、卤素灯或CFL等现在照明技术更高的能效。而在成本方面，研究发现，与2010年相比，LED的价格已经加速下降（每年下降13%至24%），预计未来几年仍会持续下降，将帮助降低LED灯泡及灯具的成本。

　　因此，世界各国纷纷看好及推动LED照明产业的发展。例如，中国国家发改委发布《半导体照明节能产业规划》，规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%以上，LED照明节能产业产值年增长30%左右，2015年产值达4，500亿元（折合720亿美元）。

　　LED通用照明应用及发展前景

　　LED除了广泛应用移动设备、中大尺寸液晶显示屏（LCD）背光及LED标牌等领域外，如今也在越来越多地用于LED汽车内部/外部照明，如前照灯、雾灯、尾灯、停车灯、仪表盘背光、车顶灯、阅读灯和氛围灯等，以及住宅照明和建筑物装饰照明等LED通用照明。

　　LED通用照明应用覆盖宽广功率范围，低至3W到15W的LED住宅照明，中等功率有如15W至 75W的商业及建筑物装饰性照明，高至75W到250W的户外及基础设施照明，典型照明产品有如MR16/GU10灯、E27/A19灯泡、镇流器、筒灯、T8灯管、街灯等。

　　图1：典型LED通用照明应用

　　LED通用照明应用极具发展前景。各种LED通用照明灯具中，近期来看，LED灯泡（如A19 LED灯泡）的发展势头惊人。据统计，2012年全球LED灯泡出货量达7.35亿只，2013年预计将增长到12.25亿只；预计到2014年将迎来 LED灯泡市场的引爆点，届时LED灯泡价格将会降至10美元以下，出货量预计较2013年增长约85%，达22.70亿只；而到2015年出货量将进一步增长至39亿只。

　　高能效驱动器是LED通用照明的重点

　　要将LED照明的节能功能发挥至最高，就需要高能效的LED驱动器。我们以LED灯泡为例，典型的 LED灯泡包含LED阵列、驱动电路、散光罩、散热片和螺旋灯头等主要组件，见图2的左半部分。就驱动电路而言，高能效LED驱动器IC无疑是其中的重点。图2的右半部分显示了典型的LED灯泡驱动电路，其中使用的是典型的独立式LED驱动器。

　　图2：（a）典型LED灯泡剖视图（左图）；（b）典型LED灯泡驱动电路（右图）

　　要发挥LED通用照明的高能效优势，LED驱动器存在多重挑战。首先就是能效至关重要。以LED灯泡为例，其形状固定，散热受限，采用高能效LED驱动器则可帮助将更多电能转化为光能，帮助散热。其次，LED灯泡空间有限，需要更大的散热片面积，较大功率的灯泡尤为如此。此外，LED正在迅速变化，提供多种选择，这对LED驱动器的选择也构成了挑战。由于LED灯泡空间有限，故须减小驱动电子电路的尺寸以使剩余空间增多，配合散热。LED通用照明涵盖不同功率等级，故须优化LED驱动器选择，以配合不同照明及功率要求。出于安规、LED选择等因素，设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构，由此也影响到LED驱动器的选择。

　　安森美半导体配合LED通用照明的驱动器方案

　　安森美半导体积极推动高能效创新，包括LED照明在内的高能效电子创新，涉及LED照明的众多细分市场，如前文提到的移动设备、LCD背光、LED标牌、汽车及通用照明等。其中，LED通用照明如今是安森美半导体在照明市场的重点。在LED通用照明市场，安森美半导体的策略是充分利用公司宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装，提供与众不同的高能效LED驱动器方案。

　　安森美半导体提供覆盖涵盖宽广功率范围及不同拓扑结构的LED驱动器方案。安森美半导体能用于低功率LED通用照明应用的驱动器包括NCL30000、NCL30002及NCL3008x系列等。其中，NCL30000是单段式功率因数校正（PFC）、支持TRIAC调光的LED驱动器，采用次级端控制器，支持反激/降压/降压-升压等拓扑结构。NCL30002也是单段式功率因数校正 LED驱动器，支持降压拓扑结构，提供±3%的电流容限。NCL3008x系列目前包括NCL30080、NCL30081、NCL30082和 NCL30083等器件，是新推出的高能效准谐振控制器，用于低功率LED照明应用。

　　值得一提的是，NCL3008x系列采用初级端稳流（Primary Side Regulation）技术（也称初级端控制或原边控制）这种新颖的控制方法，省去次级端控制电路及光耦，能够精确地从初级端对LED电流进行恒流稳流，帮助简化PCB布线、节省电路板空间、提升能效，并简化安全分析（见图3左）。此外，它还具有高稳流精度、支持宽正向压降（Vf）范围、低电磁干扰（EMI）及集成强固保护特性等众多优势。这系列器件提供0.8至0.9的功率因数，符合美国“能源之星”对功率大于5W的LED灯泡在功率因数方面的要求（PF》0.7）。

　　图3：（a） NCL3008x新颖的初级端控制技术（左）；（b） 基于NCL3008x的A19灯泡参考设计（右）

　　安森美半导体还开发了基于NCL30082的紧凑型A19 LED灯泡的参考设计（见图2右侧）。这参考设计优化用于隔离反激或非隔离降压-升压拓扑结构，优化用于10W LED照明应用。它采用谷底填充PFC来满足“能源之星”功率因数高于0.7的要求。PCB及元件的尺寸目标是22x60mm柱体。测试显示，此参考设计提供高能效、高功率因数及高稳流精度。

　　而在中等功率及大功率LED照明方面，安森美半导体同样提供丰富的产品组合，满足客户不同应用需求。其中既包含单段式及组合控制器，也包含传统的两段式（PFC段+DC-DC段）控制器，覆盖从15W至400W的宽广功率范围，如图4所示。

　　图4：安森美半导体应用于中大功率LED通用照明的驱动器

　　从图4中可以看出，在中等功率LED通用照明应用中，可以采用NCL30000及NCL30001 这样的单段式功率因数校正LED控制器；而在功率更大的应用中，可以采用NCL30051和NCP1910这样的高能效组合控制器。以NCL30051为例，这是一款功率因数校正（PFC）及谐振半桥组合控制器，优化用于离线LED照明应用，能够为降压DC-DC转换器/LED驱动器提供恒定电压。这器件集成了一个临界导电模式（CrM） PFC控制器及一个半桥谐振控制器，并内置600V驱动器，针对离线电源应用进行了优化，具备了所有实现高能效、小外形因数设计所需的特性。

　　除了上述单段式方案，设计人员还可以根据应用需求选择传统的两段式（PFC段+DC-DC转换段）方案。具体而言，PFC段可选用的控制器包括NCP1653、NCP1631、NCP1611/NCP1612及NCP1608等。其中，NCP1611 /2是增强型高能效PFC控制器，基于创新的电流控制频率反走（CCFF）架构，在PFC电感电流超过设定值时，电路通常工作在临界导电模式（CrM），而当电流低于预设值时，将开关频率线性降低至约20kHz，此时电流为零。CCFF架构同时将额定负载工作能效和轻载能效提升至最高，特别是将待机损耗降至最低等典型应用包括可用于平板电视、一体式计算机和大功率电源适配器，以及LED照明电源及驱动器、可调光荧光灯镇流器等。

　　在DC-DC段，可以选用的器件包括NCP1398、NCP1380、NCP1288和NCL30105等。除了这些器件，安森美半导体还在开发更多的新产器，满足客户的更宽应用需求。

TRIAC通常又会导通，设计出两种非成像LED准直透镜，这次是由三星向航过法院起诉LG公司侵犯其7项PLS液晶面板技术专利，

　　近日，医学专家担忧LED蓝光会对视网膜造成损害，甚至是失明。这一消息在网上引起了网友们的广泛关注和大量转发评论，同时也引起了光源专家高度关注。日前，上海市质监局专门组织检测机构对部分LED照明产品进行了风险监测，从不同渠道采集27个样品进行了蓝光危险性检测。与此同时，该局还首次“跨界”邀请了医学界、高校和产业界的专家一齐“会诊”，听取各方意见。

　　国家电光源质量监督检验中心（上海）副主任教授级高工、上海时代之光照明电器检测有限公司副总经理、上海市照明学会理事长俞安琪就此次LED蓝光危险性检测进行了详细的分析，并发布《LED照明产品蓝光危害的检测分析和富蓝化的分析及建议》一文。该文中，俞安琪提到，蓝光危害和“富蓝化”的照明影响并不是LED照明产品才有的，之前的某些金卤灯和某些荧光灯早就存在。

　　另外，俞安琪在文中强调，蓝光是组成白色光的重要组成部分，所以在正常情况下滤掉蓝光的说法是片面的，按人的生理时辰节律选择光照成份和质量，才是正确的。为了避免因使用高色温富蓝光的LED照明产品对人体健康可能存在的不利影响，室内LED照明产品的色温不宜超过4000K，一般显色指数应达到80以上。室内照明应避免使用色温5000K及以上的LED照明产品。目前推广低色温LED产品技术和成本上已经完全可行。

　　科技的进步使各种照明光源不断涌现，这些光源在丰富照明产品和满足人们使用需求的同时也会因为使用不当而产生对人的危害。例如目前传播得较广的LED蓝光危害，其实际情况到底是如何？按国际标准测量判定为不会产生蓝光危害的LED照明产品，其“富蓝化”的照明光，对人们的生理将又会产生怎样的影响？ 在LED照明发展到现阶段，我们应该对此有比较深入的研究，以使该行业发展的更健康。

　　一、蓝光危害的检测及分析

　　根据LED产品可能存在的蓝光危害，了解市场上LED照明产品蓝光危害的情况，上海市质质量监督检验技术研究院/上海时代之光照明电器检测有限公司对LED照明产品进行了摸底检测，检测情况及相关分析如下：

　　1.样品来源及组成

　　（1）样品来源

　　受测样品数共为 27个，分别来自于：

　　-8个样品购于小的非正规商店;

　　-5个样品购于大型超市;

　　-14个样品是大中型生产企业的试验留样。

　　（2）样品组成

　　27个样品中，8个 LED台灯、7个LED射灯、9个LED筒灯、1个LED灯泡和2个LED平板灯。

　　2.检测目的和依据

　　检测和评估LED照明产品的视网膜蓝光危害。

　　检测和分类依据标准：GB/T 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性

　　危害判定依据文件：IECEE CTL（国际电工委员会-实验室委员会）决议：DSH 0744

　　3.蓝光危害等级及相应要求

　　（1） 蓝光危害等级

　　依据GB/T 20145-2006蓝光视网膜危害可分类为：

　　1）无危险（辐亮度≤100 W·m-2·sr-1）：无危害类的科学基础是灯对于本标准在极限条件下也不造成任何光生物危害;

　　2）低危险（1类）（辐亮度≤1×104 W·m-2·sr-1）：在曝光正常条件限定下，灯不产生危害;

　　3）中危险（2类）（辐亮度≤4×106W·m-2·sr-1）：灯不产生对强光和温度的不适反映的危害。

　　4）高危险（3类）（辐亮度》4×106W·m-2·sr-1）：灯在更短瞬间造成危害。

　　（2） 相应判定要求

　　依据IECEE CTL决议 DSH 0744：

　　1）亮度小于10000cd/m2，且只发出可见光时，不需要按GB/T 20145-2006进行危害等级分类，可以归类为无危险等级，可以直接使用。如果亮度大于10000cd/m2，应按下述2）或3）的方法处理。

　　2）如果制造商提供了表明灯具的辐亮度不超过GB/T 20145-2006规定的无危险类和低危险（1类）的试验报告，认证机构可以接受这样的LED灯具，并认为其在正常情况下不会产生光生物危险。

　　3）如果制造商未提供这样的声称，应该按GB/T 20145-2006进行试验，试验结果符合上述2）的要求。

　　4）依据IEC 62471-2和IEC 60598-1第8版的草案，2类及以上的LED光源和LED灯具没有警告标记不能直接使用。

　　4.检测数据分析

　　本次试验对一个产品进行了二个状态下的分析，包括：

　　对正常使用LED产品的检测数据进行蓝光危害分析;

　　对可能出现的异常使用状态下的LED产品的检测数据进行蓝光危害分析，即将灯具的前半透明扩散板拆下检测并进行蓝光危害分析;

　　（1）正常使用状态LED产品的蓝光危害分析

　　正常使用LED产品的检测数据见表1。

　　根据表1可见，在正常使用状态下，各类试验样品的试验结论为：在27个样品中，14个样品的蓝光危险属于无危险类，13个样品属于1类危险，无样品属于2类危险。

　　其中：

　　-LED 台灯：8个样品中没有属于2类的LED台灯，正常情况下均能安全使用。

　　-LED 射灯：7个样品均属于1类，正常情况下均能安全使用，其中一个样品色温》100000K，不属于可以用于照明的白光LED照明产品。

　　-LED 筒灯：9个 样品都属于无危害类。

　　-LED球泡灯：1个样品属于1类，正常情况下能安全使用。

　　-LED平板灯：2个 样品都属于无危害类。

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