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AC LED光源发光效率分析 大连工业大学光子学研究所 高英明 博士 内容提要 引　言 AC LED光源原理 AC LED技术现状 LED晶粒发光效率 AC LED发光效率分析 结 论 1、引　言 交流电（AC）容易产生、变换 照明发展史来看，电光源照明首先采用AC供电 LED单向导电性，AC－DC变换方式为LED供电 但这种方式增加了灯具成本，抵消了LED长寿命优势与低功耗优势， 甚至干扰电网的运行 采用AC直接为LED供电，AC LED 2、AC LED光源原理 AC LED光源并非改变了LED直流激发的工作机理，而是通过特殊半导体制造工艺得到的一种具有一定LED晶粒规模的单片化的新型LED光源 3、AC LED技术现状 AC LED关键技术 超细晶粒技术和晶粒的排列组合技术 韩国、台湾、美国 2005年韩国首尔半导体发明AC LED 2008年台湾工研院获RD 100大奖 美国主要停留在实验室阶段 最近中国大陆也展开了AC LED的研究 功率不高 光效不高 成本较高 4、LED晶粒的发光效率 LED把大部分电功率转换为热，少量转换为光 结温升高降低光效，缩短LED寿命 5、 AC LED发光效率分析 AC LED工作电压与电流 5、AC LED发光效率分析 分析模型 5、AC LED发光效率分析 AC LED电源有效时区 5、AC LED发光效率分析 AC LED有效工作电流 5、AC LED发光效率分析 6、结 论 光效与单颗晶粒导通电压VF的关系 6、结 论 光效与单颗晶粒导通电压VF的关系 6、结 论 光效与串连晶粒数的关系 6、结 论 AC LED光源的发光效率小于内部单颗LED晶粒的电光转换效率，且随着LED晶粒导通电压的升高，AC LED发光效率先减小再增大 AC LED光源采用低导通电压的LED晶粒，增加每个整流桥臂LED晶粒的个数，有利于提高 AC LED的发光效率 AC LED应用电路中采用高阻值限流电阻相对于采用低阻值限流电阻而言有较高的发光效率 谢谢！ * * 桥臂的LED交替工作减小发热量 亮度变化频率为工频电频率的2倍 由于AC LED光源相对于DC LED光源具有应用电路简单、长寿命、发热量低 等很多优点，因此它给传统DC LED照明光源带来了极大挑战 结温升高使LED晶粒导通电压降低，这对于AC LED而言能 提高电源利用率 白光LED功率转换表 220V、50Hz工频电源，AC LED导通电压150V AC LED工作电压 给定N，VF，Res和交流电源情况下，I与Res成反比 AC LED工作电流 获得光效解析表达的符号运算过程 (a)单颗LED晶粒导通电压0~3V，每桥串连LED晶粒数为100 (b)单颗LED晶粒导通电压0~6V，每桥串连LED晶粒数为50 (a) (b) (c)单颗LED晶粒导通电压0~20V，每桥串连LED晶粒数为15 (d)单颗LED晶粒导通电压0~50V，每桥串连LED晶粒数为6 (c) (d) 晶粒导通电压为3V * * * COB芯片直接帖装技术，将裸芯片直接贴装在印刷电路板上，然后进行引线键合，再用有机胶将芯片和胶包封保护的工艺