基于遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)的LED照片設(shè)計(jì)

60 W白熾燈泡的首批LED替代品現(xiàn)已出現(xiàn)在美國(guó)本地商店的貨架上。雖然目前的美國(guó)法律將在2012年逐步淘汰100瓦白熾燈泡，但很容易找到其他瓦數(shù)的白熾燈泡的替代品--15，25，40，60和75. LED燈泡的初始成本相對(duì)較高，但是隨著時(shí)間的推移，他們不僅為自己付出了長(zhǎng)壽和節(jié)能的代價(jià)。

迄今為止受到最多關(guān)注的LED燈泡是AmbientLED型號(hào)12E26A60，一種12.5 W，800-lm替代飛利浦照明制造的60 W白熾燈泡（圖1）。它的配置類似于贏得美國(guó)能源部首屆明日照明競(jìng)賽或L獎(jiǎng)的燈泡。它還被消費(fèi)者報(bào)告雜志在燈具和天花板燈具測(cè)試中的CFL和LED燈泡中脫穎而出。

圖1：飛利浦照明的800-lm，12.5 -W AmbientLED（左）是60 W白熾燈泡的替代品。 LED燈泡類似于飛利浦燈泡（中心），它贏得了美國(guó)能源部的第一個(gè)Bright Tomorrow Lighting或L Prize競(jìng)賽，但后者有四個(gè)照明部分，而前者有三個(gè)。 2012年，飛利浦將開始在左側(cè)銷售燈泡，其中包括當(dāng)前和L Prize燈泡的功能。 （由Philips Lighting提供）。乍一看，這些黃橙色的燈泡看起來(lái)并不像他們會(huì)產(chǎn)生我們期望從典型的家用白熾燈泡那樣的2，700 K暖白光。這是因?yàn)長(zhǎng)ED燈泡的外部塑料表面內(nèi)部有一層遠(yuǎn)程熒光粉涂層，這實(shí)際上是其性能的關(guān)鍵。磷光體有效地將高效藍(lán)光LED的光轉(zhuǎn)換為暖白光，同時(shí)使照明均勻地穿過(guò)表面。

Intematix公司的ChromaLit遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)（圖2）在市場(chǎng)上有各種形狀和尺寸。因此，設(shè)計(jì)人員可以輕松地將該技術(shù)用于他們可能正在考慮的任何照明設(shè)計(jì)。

圖2：ChromaLit遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)有蠟燭和圓頂形狀（如上所示），以及扁平方形，圓形，橢圓形等。

燈泡實(shí)際上使用了三組六個(gè)藍(lán)色LED。在燈的三個(gè)部分中的每一個(gè)中，LED設(shè)置在板上，該板通過(guò)擰到散熱器上的塑料框架抵靠散熱器固定就位。一塊導(dǎo)熱襯墊位于電路板和散熱器之間。

Cree最近推出了XLamp XT-E Royal Blue LED（圖3），這是一種用于遠(yuǎn)程熒光粉應(yīng)用的高性能藍(lán)光源，該公司稱其為皇家藍(lán)LED設(shè)定了新的效率和光提取標(biāo)準(zhǔn)。與標(biāo)準(zhǔn)的XLamp XP-E Royal Blue相比，XT-E Royal Blue的效率提高了20％，并且在350 mA驅(qū)動(dòng)電流和高電流下工作時(shí)，其最小輻射通量為475或500 mW，但實(shí)際，結(jié)溫為85°C。

圖3：XLamp XT-E Royal Blue LED專為使用遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)的照明應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

照明板

LED照明板都有連接器，比簡(jiǎn)單的焊接線提供更可靠的設(shè)計(jì)。電路板的引線穿過(guò)散熱器的中心到小板上的連接器，小板連接到燈的驅(qū)動(dòng)電子系統(tǒng)（圖4）。 AmbientLED設(shè)計(jì)用于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)光器電路，因此不僅需要簡(jiǎn)單的AC/DC轉(zhuǎn)換器。

驅(qū)動(dòng)板的一側(cè)是電容器，電感器線圈和重型電阻器。在電路板的另一側(cè)是驅(qū)動(dòng)器芯片，芯片電阻器和電容器，它們具有控制LED所需的數(shù)字功能。進(jìn)入燈泡的三端雙向可控硅調(diào)光器調(diào)節(jié)的60 Hz AC信號(hào)由驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號(hào)，該信號(hào)可在不同時(shí)間內(nèi)打開和關(guān)閉LED。開關(guān)頻率足夠高以至于人眼不會(huì)感覺到任何閃爍，但是眼睛看到光輸出的減少是連續(xù)均勻的調(diào)光。

圖4：驅(qū)動(dòng)板（頂部）的一側(cè)是電容器，電感線圈和重型電阻器，用于處理120VAC輸入燈。在另一側(cè)（底部）是驅(qū)動(dòng)器芯片，位于電路板的左側(cè)。

這里使用的調(diào)光器是賽普拉斯半導(dǎo)體公司的CY8CLED EZ-Color高亮度（HB）LED控制器。 EZ-Color系列器件旨在為需要智能調(diào)光控制的高亮度LED應(yīng)用提供功能強(qiáng)大，高度靈活的控制解決方案。這些器件將賽普拉斯的可編程片上系統(tǒng)（PSoC）與其精確的照明信號(hào)調(diào)制（PrISM）調(diào)制技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)建了一個(gè)完全可定制的集成照明解決方案平臺(tái)。

EZ-Color系列支持一系列獨(dú)立的LED通道 - 從4個(gè)通道，每個(gè)32位分辨率，最多16個(gè)通道，每個(gè)8位分辨率 - 讓設(shè)計(jì)人員選擇最合適的LED陣列尺寸和適用于其應(yīng)用的顏色質(zhì)量。 PSoC Designer軟件具有照明專用驅(qū)動(dòng)程序，可以通過(guò)溫度，光學(xué)和LED分檔補(bǔ)償顯著縮短開發(fā)時(shí)間并簡(jiǎn)化固定色點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。 EZ-Color廣泛的模擬和數(shù)字定制功能可實(shí)現(xiàn)智能照明之外的功能的簡(jiǎn)單集成。

更多信息

雖然AmbientLED早期取得了成功，但它不太可能成為白熾燈替代燈泡的最終決定。事實(shí)上，Cree和通用電氣都推出了LED燈泡設(shè)計(jì)，他們希望這些設(shè)計(jì)也將獲得DoE的批準(zhǔn)。隨著LED燈泡組件的廣泛應(yīng)用，幾乎任何設(shè)計(jì)師都可以嘗試發(fā)明下一個(gè)燈泡。