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蓝光“LED白炽灯”的设计思考 ThebluelightLEDincandescentdesignthinking 颜重光 摘要：从技术和市场经济的角度对蓝光LED白炽灯的原理、基本结构、关键技术、应用技术、市场前景作分析论述。 关键词：白炽灯;蓝光LED;HVLEDs;蓝光LED白炽灯;黄磷滤色灯罩;LED光源的立体发光设计;恒流二极管;高 压线性恒流驱动;高压开关恒流驱动 北京大学上海微电子研究院 ⅡLED技术与应用案例一 蓝光“LED白炽灯的设想 LED光源的选择 2011年春夏，在设计“蓝光LED光引擎”时已 蓝光“LED白炽灯”的LED光源选择首选蓝光 HV 经联想到设计蓝光“LED白炽灯”的方案。 LEDs，这样可以用高压直流电直接点亮，可以简化 鉴于传统的白光LED是直接在蓝光LED上涂覆黄电源和降低电源成本、减少电源占用的空间。 磷荧光粉的，由于白光LED点亮后热量很高，黄磷荧 HV LEDs是在芯片生产时在硅片上直接做成的片 光粉在长期高温熏烤下容易变性，导致用久之后显色 指数变差。在LED灯具内，如将黄磷荧光粉不直接涂 术上的一个革命性的进步。一个2时硅晶圆片上，一 覆在白光LED上，而是将黄磷染色在PVC灯罩上，在次可生产几千个LED管芯，但是用通用的技术和工艺 灯具内与蓝光LED保持一定的距离，两者叠加使用， 来生产，各个LED参数的离散性很大，所以生产之后 同样可求得LED灯具的白光或暖白光效果。由于黄磷 制造商需要逐个测参数分档，客户只能拿相邻的三档 滤色灯罩远离LED热源，因此，不会因LED光源的长放在一单位(灯)里用，才能保证显示光色的一致性。 期高温烧烤而老化变性，CRI(演色性)基本不变；黄HV LEDs在生产时使用新一代的工艺和高超加工技术， 磷滤色灯罩的配方可调，灯光的颜色、色温可随客户 使同一硅晶圆片上的几千个LED管芯的参数完全一致， 的需要调制，可满足客制化的要求，生产差异化的产品。 使之可以在芯片生产时很方便地就近组成SOC的HV 蓝光“LED白炽灯”沿用白炽灯的结构设计是为 了方便传承百年来白炽灯的使用习惯，创新其内涵是 电参数完全一样(图4)。这样的蓝光HVLEDs使用方便， 赋予LED节能、无公害、长寿命的新技术。以蓝光 成本可控。另有一种COB的蓝光HVLED，就是用前 HV LEDs为光源，加上黄磷滤色灯罩。市电经AC／DC LED 述的通用技术生产的、参数离散型较大的蓝光LV 整流和恒流驱动电源变换，输出恒流直流电点亮蓝光 管芯，经测试数据后将相同参数的配置在一起，重新 LED光源，蓝光经黄磷滤色灯罩的过滤二次发光，使 组合成一个光源体。由于需要对LED管芯逐个测试、 “LED白炽灯”发出冷白光或暖白光。工作原理如图2 配对、筛选、组合，还有不少参数分散的无法配对组 所示。 合使用，应当说生产成本会偏高。HVLEDs的工作电 工作时发热相对要小一些。 I刖嘲曼I 乜竺二竺l圈 图2“新LED白炽灯”的工作原理 蓝光“LED白炽灯”由于采用黄磷染色或喷涂黄 磷的PVC灯罩，因此在未点亮时灯泡呈黄磷的黄色， 当其上电点亮后发出冷白或暖白的白光。未点亮的蓝 Alec 光“