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近來許多網(wǎng)站都大舉報導一種“高壓LED”，以為它是一種全新的LED種類，并且具有許多長處，乃至以為它將使“今日的低壓LED將淡出將來的LED通用照明商場”而高壓LED將“主導將來的LED通用照明”，真的是這樣嗎?

　　咱們曉得，LED的中文是“發(fā)光二極管”，它從底子上來講僅僅一種“二極管”。并且是作業(yè)在正向的二極管。曩昔只需高反壓二極管，那是指高的反向擊穿電壓。若是作業(yè)在正向的話，那么必定是電壓越高，電流越大?？墒沁@種高壓LED的大特色卻是高電壓、小電流。那又是怎樣一回事呢?

　　一. 啥是高壓LED

　　再細心曉得一下，正本它僅僅許多20mA的小功率LED串聯(lián)起來，成為了所謂的高壓LED。把許多小功率LED串聯(lián)起來并不是啥新鮮事，其實在許多燈具里早就這樣用了。僅有不相同的是曩昔燈具廠商都是把現(xiàn)已封裝好了的小功率LED串聯(lián)起來。例如圖1即是上海龍興公司將80顆外表貼裝的0.1W小功率 LED悉數(shù)串聯(lián)起來以得到高電壓小電流的特性，用于LED球泡燈中。

　　如今則是由LED出產(chǎn)廠家供應一種串聯(lián)好了的小功率LED，并把它稱之為“高壓LED”算了。它僅僅集成LED中的一種。其實曩昔早就有各種集成的 LED，以不相同數(shù)量的LED串并聯(lián)起來，得到各種不相同功率和電壓的LED。能夠說早是美國的普瑞(Bridgelux)公司就現(xiàn)已推出了這種集成LED 了。也即是把許多小功率LED在基板上就串并聯(lián)起來，以得到一顆大功率LED。他們稱之為LED陣列，例如他們在2009年推出的一顆30W的LED陣列 BXRA-C2000實際上是把25個1W的LED在芯片上5并5串而得來，其尺度為25.3x22.3mm發(fā)光面的直徑為17.5mm(圖2)，正向電壓16.6V，正向電流1.75A，熱阻0.5°C/W。

　　高壓LED和這種集成LED的首要不相同在于高壓LED是悉數(shù)串聯(lián)，而集成LED則是串并聯(lián)。集成LED的特色是在一個大晶片上選用開槽的辦法，將其切開成為許多小的LED，溝槽的深度約在4-8μm，溝槽不能太寬避免減小發(fā)光面積。在開出溝槽今后，為了敷設銜接各個LED的導線，還要用絕緣層把這些溝槽填平，再依照串聯(lián)或并聯(lián)的需求而敷上相應的鋁線。

　　二.高壓LED的性能目標

　　只查到幾種電壓并不太高的HV LED。其目標如下表所示：其間并沒有他們宣揚的耐壓50V的高壓LED?？磥碚鎸嵉母邏篖ED也還沒有老練。所以也無從進行定量的對比。

　　三. 高壓LED的優(yōu)缺點

　　那么咱們來看一下究竟這種高壓LED有何優(yōu)缺點。

　　1. 功率耗散和散熱器巨細：有的報導聲稱1W的高壓LED的電壓為50V，電流為20mA;而通常低壓的1W LED電壓為3V，電流為350mA，所以“相同輸出功率的高壓LED在作業(yè)時耗散的功率要遠低于低壓LED，這意味著散熱鋁外殼的本錢可大大下降。” ，這個說法顯然是不成立的。耗散功率的巨細首要由LED的發(fā)光功率決議，而不是由其標稱功率決議。標稱功率不等于輸入功率。若是要決議散熱器的巨細，應當是在相同的發(fā)光功率來核算。通常以為關于當前100lm/W的發(fā)光功率來說，其真實的電光功率(即是由電能成為光能的功率)只需30%左右，即是只需30%的電能變換為光能，其他的70%的電能都變換為熱能而需求經(jīng)過散熱器散去。所以關于具有相同發(fā)光功率的1W高壓LED和通常低壓LED來說，其成為熱能的有些都是 0.7W，需求經(jīng)過散熱器散去。所以這種高壓LED所需求的散熱器巨細在相同的輸入功率和相同的驅動電源功率的情況下是不會有啥不相同的。

　　2. AC/DC變換器的功率：在同文中以為“輸入和輸出壓差越低，AC到DC的變換功率就越高”。該文還以為由于220V輸入時，高壓LED只需4個串聯(lián)即是 200V，和220V只差20V。而用低壓LED，即便是10個串聯(lián)正向壓降也只需30V，和220V相差很大。所以“如選用高壓LED，變壓器的功率就能夠得到大大進步，然后可大幅下降AC-DC變換時的功率丟失，這一熱耗削減又可進一步下降散熱外殼的本錢。” 實際上做過AC/DC恒流驅動的人都曉得，AC/DC變換器的功率幾乎是和終的輸出電壓沒有啥關系。能夠變壓器次級的電流大了會添加一些銅損，可是這是很小的，還不至于影響到散熱器的描繪。真實影響AC/DC變換器的功率的要素還有許多，例如非阻隔的變換器功率就比阻隔型變換器的功率要高許多(由于通常非阻隔變換器底子就不必變壓器，只需選用了變壓器，不論變比是多少，都會大大下降功率);此外，阻隔型反激式的輸出整流二極管的損耗也會影響功率，為了進步整流二極管的功率佳選用肖特基二極管，而若是輸出是200V高電壓，那么是很難買到這種高壓肖特基二極管，即便買到其報價也是很高的，若是選用相同低效的通常整流二極管，那么其功率也不能夠進步。。所以以為輸出電壓高，能夠大大下降變換器的功率丟失，乃至也能下降散熱器的本錢的說法也是不確切的。

　　3. “高壓LED減小了LED的面積”，確實如此。例如：關于一個36W的LED，若是選用36個1W的LED那么就會占有很大的面積，而若是做一個集成的 36W高壓LED，那么就只需很小的面積(圖3)。這個看上去是長處，但若是從散熱的觀念來看就未必是長處。由于假設二者的發(fā)光功率相同的話，那么它們即將發(fā)出的熱量是相同的。而在一個很小的面積里要發(fā)出出許多的熱量，這在散熱器的描繪中將是一個大難題。

　　實際上，集成LED的出產(chǎn)廠商現(xiàn)已注意到這個疑問，并且做了許多改進。首要是減小其熱阻。通常的1WLED的熱阻大約在6-9°C/W，而集成LED 的熱阻能夠減小到2°C/W乃至更小。其次它的背板改用紫銅，以改進其導熱?？墒沁@些辦法并不能從底子上改進小面積高熱量這個底子情況。為了疾速地將熱量導出，僅有的辦法是選用熱管。而這反而會添加散熱器的本錢。相同，由于高壓LED的底板選用了紫銅，那么和它直觸摸摸的散熱器有些也有必要選用紫銅而不能選用鋁，由于二者的膨脹系數(shù)不相同，直觸摸摸會發(fā)生縫隙而影響導熱。若是選用紫銅散熱器就會添加本錢。所以這種高壓LED不只不會下降散熱器的本錢，反而會添加散熱器的本錢。

　　4. “高壓LED能夠底子不需求變壓器”。在不少的報導中都把高壓LED和AC-LED混為一談。所以以為高壓LED能夠底子不需求恒流電源(圖4)。

　　咱們曉得首要并不是只需高壓LED和AC-LED能夠不必恒流源，而一切LED也都能夠不選用恒流源，僅僅不必恒流源今后都會使LED的運用壽數(shù)大大下降。這是由于由于LED伏安特性的負溫度系數(shù)，使得LED的正向電流跟著LED的溫升而增高，然后使得LED的結溫升高，而下降了LED的壽數(shù)，高壓 LED也不破例。

　　所以這個長處是不成立的。用獻身壽數(shù)的辦法來下降本錢，如同并不是一種好辦法。由于假定正本能夠作業(yè)五萬小時，如今成為只需2.5萬小時，那關于用戶來說，豈不是運用本錢進步了2倍。遠比省下一個恒流源要貴許多。

　　5. 發(fā)光功率的凹凸：據(jù)稱，中國臺灣晶元光電將于本年推出發(fā)光功率高達160lm/W

　　這個數(shù)據(jù)在當前來說確實是適當高的，可是進步發(fā)光功率的手法有許多，它并不是高壓LED的特色。僅僅應用到這種高壓LED算了。若是應用到通常LED也是能夠進步發(fā)光功率的。當然，若是這個高壓LED真的有這么高的發(fā)光功率，那確實是一個極好的LED，比起那些100lm/W的LED，當然能夠減小散熱器的巨細。不過CREE公司也在本年1月宣告了其低壓LED(XLamp XM-L，2.9V，350mA)的發(fā)光功率也能夠高達160lm/W(圖6)，也能夠減小散熱器的巨細，由于散熱器的巨細僅僅和發(fā)光功率有關，和低壓 LED仍是高壓LED并沒有啥關系。

　　6、本錢低，一個50V，20mA的高壓LED的價格是不是能夠低于1個3.3V，350mA的1W LED或許10個3.3V，30mA的小功率LED，并不明白。假設能夠低于，那么當然是一個長處。至少10個現(xiàn)已封裝好了的30mA的小功率LED的代價確實是比一個1W大功率LED為廉價。所以這也是為啥許多燈具廠商選用許多小功率LED串聯(lián)來替代一個大功率LED的緣由之一。

　　四.高壓LED和分立小功率LED的對比

　　當前能夠和高壓LED相對比的即是分立小功率LED了。如前所述，高壓LED是集成LED的一種，而小功率分立LED也能夠串聯(lián)起來得到和高壓LED徹底相同的外特性。二者對比的成果如下：

　　1、分立LED的長處是靈敏性對比強，用戶能夠根據(jù)需求串聯(lián)恣意個數(shù)的LED以得到所需的伏安特性。也能夠進行串并聯(lián)得到更為靈敏的特性。

　　2、分立LED的發(fā)光面能夠在必定規(guī)模里調(diào)理(增大)，以使發(fā)光均勻，減小眩光。

　　3、分立LED的散熱面積對比大，簡單渙散熱量，簡化散熱器的描繪。

　　4、集成高壓LED減小了封裝本錢。

　　5、集成高壓LED削減了元件數(shù)和焊點數(shù)，進步了可靠性。

　　總歸，高壓LED不失為一種具有特色的LED，它能夠添加運用者的挑選。但并不如某些媒體的宣揚那樣，會替代一切的低壓LED，更何況，由太陽能供電的燈具體系里，正本即是低壓直流的電源，當然也就會直接選用低壓直流的LED了。所以各種LED都會存在，僅僅供應不相同的場合算了。