AC LED光源的工作原理
上傳人:Tom整理 上傳時間: 2010-12-07 瀏覽次數: 939 |
直流(DC)驅動LED光源發光的技術已經越來越成熟,由于我們日常照明使用的電源是高壓交流電(AC100-220V),所以必須使用降壓的技術來獲得較低的電壓,常用的是變壓器或開關電源降壓,然后將交流電(AC)變換成直流電(DC),再變換成恒流源才能促使LED光源發光。因此直流驅動LED光源的系統應用方案必然是:變壓器+整流(或開關電源)+恒流源。
LED燈具里必然要有一定的空間來安置這個模塊,但是對于E27標準螺口的燈具來說空間十分有限,很難安置。無論是變壓器+整流或是開關電源降壓,系統都會有一定量的損耗,DC LED在交流、直流電之間轉換時約15~30%的電力被損耗,系統效率很難做到90%以上。如果能用交流電(AC)直接驅動LED光源發光,系統應用方案將大大簡化,系統效率將很輕松地達到90%以上。
AC LED光源超細晶粒采用特殊交錯的矩陣排列
AC LED光源的重大技術突破是超細LED晶粒在封裝時的特殊排列組合技術,同時利用LED PN結的二極管特性兼作整流,半導體制程在AC LED技術發展中扮演相當重要的角色。AC LED是采用半導體制程整合成一堆微小晶粒,采用交錯的矩陣式排列工藝,并加入橋式電路至芯片設計,使AC電流可雙向導通,達成發光。 晶粒的排列如圖1所示,左圖是AC LED晶粒采用交錯的矩陣式排列示意圖,右小圖是實際AC LED晶粒排列照片,AC LED晶粒在接上交流電后通體發光,因此只需要二根引線導入交流電源即能發光工作。
AC LED光源的工作原理
AC LED光源的工作原理如圖2,將一堆LED微小晶粒采用交錯的矩陣式排列工藝均分為五串,AC LED晶粒串組成類似一個整流橋,整流橋的兩端分別聯接交流電源,另兩端聯接一串LED晶粒,交流電的正半周沿藍色通路流動,3串LED晶粒發光,負半周沿綠色通路流動,又有3串LED晶粒發光,四個橋臂上的LED晶粒輪番發光,相對橋臂上的LED晶粒同時發光,中間一串LED晶粒因共用而一直在發光。在60Hz的交流電中會以每秒60次的頻率輪替點亮。整流橋取得的直流是脈動直流,LED的發光也是閃動的,LED有斷電余輝續光的特性,余輝可保持幾十微秒,因人眼對流動光點記憶是有惰性的,結果人眼對LED光源的發光+余輝的工作模式解讀是連續在發光。LED有一半時間在工作,有一半時間在休息,因而發熱得以減少40-20%。因此AC LED的使用壽命較DC LED長。
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