原创新一代LED照明方案

 2009-9-22 10:23  1349 6 6 分类: EDA/ IP/ 设计与制造

作者：时间：2008-10-20 来源:

       CITIZEN光电半导体(简称CITIZEN)公司，总部设在日本，其生产的大功率 LED 3W,5W,7W,10W,16W系列，因具备光效高，光衰小，长寿命等特性，现正大规模应用于室外（路灯等），室内照明（射灯等），本方案主要介绍其60毫瓦白光LED CL-822在室内照明日光灯管当中的应用。
Power Integrations(简称PI)公司，是用于功率转换的高压模拟集成电路业界的领先供应商。由于PI在高压模拟集成电路方面所取得的突破,实现了尺寸小、结构紧凑、用于各种电子产品的高效率电源,包括用于交流-直流转换和直流-直流转换及LED照明的高效率电源.PI公司的高效率EcoSmart?节能技术极大地减少了能源的浪费。
一．方案总体介绍：
方案主要由 CITIZEN 60毫瓦白光LED CL-822模组和PI LNK306PN驱动电源方案组成。可以直接替代室内照明当中的 T型（T5,T8,T9）管。
1．方案主要性能指标
         输入电压AC 85-264V
         整个方案效率大于90%。
总功耗 15瓦
         最大的光通量 1250流明
2. LED模组部分
CL-822 LED主要材料为 NICHIA的晶圆和荧光粉。正向电压值为 3.2伏，正向电流值为20毫安，属于小功率的LED晶片。
外形尺寸与SMT 0603封装相同，适合标准SMT 焊接工艺。
本方案由CL-822 42pcs 串联，整个日光管有6个这样的模组并联组成，即：42×6＝252pcs
整个灯管的最大光效是1250流明左右。
2.1光效比较：
CL－822每瓦光效可以达到100流明以上,光效方面要比普通日光灯管好得多。
表1

光管类型<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

光效（单位：流明/瓦）

普通日光管

60流明

CITIZEN CL822

100流明

2.2光衰减比较：
普通日光管在工作1000小时之后，光衰减是5%，当工作4000小时之后，光衰减为30－40%，当5000小时之后，光衰就变为50%以上了.
CL-822 在工作 1000小时之后，光衰减为零，10000小时之后，光衰减是3－5%.

2.3色温
图2是CL-822的几个主要色温表

图2 色温表
3．PI LNK306PN驱动电源部分
3.1 设计特色：
－恒定电流输出
－PF值为 0.9
－高输出电压支持一个或多个LED灯串组，这样无需考虑在LED 灯之间分配电流
－在负载断开，过载，短路和过热情况下自动保护，这样可以为整个方案提供可靠的，安全的保护措施。
－成本低，元器件很少，整个电源驱动仅需要20个元器件即可，这样可以节约大量的人力物力。
－无需变压器，只需要简单的电感设计，驱动电源可以小巧轻便。
3.2 整体方案原理图（见图3）

图3
二．方案总结
    此方案主要是取代40瓦左右的普通T型日光灯管方案。具备以下几个特点：
1.普通T型日光灯管功耗分为两个部分：灯管功耗为 40瓦，外置的整流器功耗为 10－20瓦，那么总的功耗在50－60瓦左右，
而本方案的最大功耗为 0.06瓦×250pcs为15瓦。
例如：一个大型超市之前使用5000盏T型灯管，每天使用 16小时，每根灯管每小时耗电 0.05度，那么它每年的用电量是：
0.05×5000×16×30×12＝1，440，000度
而本方案的耗电是普通T型日光灯管的三分之一，那么每年可以节约大约1，000，000度的电费。
能源部预测，到2012年前后，我国将有50%的白炽灯和荧光灯被LED替代，每年仅节电就可达3000亿元以上。
2.LED日光管的节能意义不仅仅是在电费帐上，我国能源主要依赖于煤电火力发电等，众所周知，煤电火力发电方式肯定会带来大气污染等一系列环境污染问题，国家提倡的“绿色照明”既要节约能源，也要保护环境。
3. 普通的T型日光灯管，一般寿命为6000小时，CL-822 可以高达 40000－60000小时，寿命是普通T型管的十倍以上
本方案与普通T型日光灯管比较具备节能、环保、高寿命等特点。
由北高智科技技术部供稿
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