• 小间距LED屏视频处理器技术

    小间距LED屏视频处理器技术

    LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。随着LED小间距产品的显示面积越来越大,几十平方米的项目屡见不鲜,LED显示屏的物理分辨率往往会超过1920×1200,即每一块超大规模的LED显示屏,都是由若干个LED控制器所驱动的若干个独立的显示区域组成的,对于拼接器的应用而言,只需要对应LED控制器的数量提供若干个DVI输出接口,并对整个LED屏幕进行拼接显示即可。拼接器在小间距LED显示屏的应用中,有几个关键技术值得关注。 信号的输出同步性 视频处理器的多路DVI信号输出,必然存在信号的同步性问题。不同步的信号输出到LED显示屏上,在拼接处就会出现画面撕裂现象,在播放高速运动的图像时尤为明显。如何保证信号的输出同步性,成为衡量一个拼接系统成败的关键。 图形处理算法 我们知道,点对点的图像显示效果是最好的,经过缩小处理后的图像,如果仅采用普通的图形处理技术或通用的FPGA图形处理算法,图像的边缘会出现锯齿,甚至会出现像素缺失,图像的亮度也会下降。而高端的图像处理芯片或利用复杂图形处理算法的FPGA系统会最大限度的保证缩小后图像的显示效果。因此,好的图形处理算法是一款应用于小间距LED显示屏的拼接器的关键技术。 非标准分辨率的输出 小间距LED显示屏是由一块一块相同规格的显示单元矩阵拼接而成,每个显示单元尺寸和物理分辨率是固定的,但是拼接起来的整个大屏幕,往往不是一个标准的物理分辨率。比如,显示单元的分辨率为128×96,只能拼成1920×1152,却拼不出1920×1080。 在超大规模的拼接系统里,每台LED控制器所驱动的LED显示区域可能不是标准的分辨率,这个时候,拼接器具有非标准分辨率的输出就显得关键,它可以帮助我们快速找到合适的拼接方式,从而合理的分配资源,有效节约LED控制器和传输设备的使用数量。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2020-04-09 关键词: led屏 视频处理器 小间距

  • LED封装可靠性影响因素

    LED封装可靠性影响因素

    在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。LED器件占LED显示屏成本约40%~70%,LED显示屏成本的大幅下降得益于LED器件的成本降低。LED封装质量的好坏对LED显示屏的质量影响较大。封装可靠性的关键包括芯片材料的选择、封装材料的选择及工艺管控。随着LED显示屏逐渐向着高端市场渗透,对LED显示屏器件的品质要求也越来越高。 LED显示屏器件封装所用的主要材料组成包括支架、芯片、固晶胶、键合线和封装胶等。SMD(Surface Mounted Devices)指表面贴装型封装结构LED,主要有PCB板结构的LED(ChipLED)和PLCC结构的LED(TOP LED)。本文主要研究TOP LED,下文中所提及的SMD LED均指的是TOP LED。下面从封装材料方面来介绍目前国内的一些基本发展现状。 LED支架 (1)支架的作用。PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)支架是SMD LED器件的载体,对LED的可靠性、出光等性能起到关键作用。 (2)支架的生产工艺。PLCC支架生产工艺主要包括金属料带冲切、电镀、PPA(聚邻苯二酰胺)注塑、折弯、五面立体喷墨等工序。其中,电镀、金属基板、塑胶材料等占据了支架的主要成本。 (3)支架的结构改进设计。PLCC支架由于PPA和金属结合是物理结合,在过高温回流炉后缝隙会变大,从而导致水汽很容易沿着金属通道进入器件内部从而影响可靠性。 为提高产品可靠性以满足高端市场需求的高品质的LED显示器件,部分封装成厂改进了支架的结构设计,如佛山市某光电股份有限公司采用先进的防水结构设计、折弯拉伸等方法来延长支架的水汽进入路径,同时在支架内部增加防水槽、防水台阶、放水孔等多重防水的措施。 该设计不仅节省了封装成本,还提高了产品可靠性,目前已经大范围应用于户外led显示屏产品中。通过SAM(Scanning Acoustic Microscope)测试折弯结构设计的LED支架封装后和正常支架的气密性,结果可以发现采用折弯结构设计的产品气密性更好。 芯片 LED芯片是LED器件的核心,其可靠性决定了LED器件乃至LED显示屏的寿命、发光性能等。LED芯片的成本占LED器件总成本也是很大的。随着成本的降低,LED芯片尺寸切割越来越小,同时也带来了一系列的可靠性问题。随着尺寸的缩小,P电极和N电极的pad也随之缩小,电极pad的缩小直接影响焊线质量,容易在封装过程和使用过程中导致金球脱离甚至电极自身脱离,最终失效。 同时,两个pad间的距离a也会缩小,这样会使得电极处电流密度的过度增大,电流在电极处局部聚集,而分布不均匀的电流严重影响了芯片的性能,使得芯片出现局部温度过高、亮度不均匀、容易漏电、掉电极、甚至发光效率低等问题,最终导致led显示屏可靠性降低。 键合线 键合线是LED封装的关键材料之一,它的功能是实现芯片与引脚的电连接,起着芯片与外界的电流导入和导出的作用。LED器件封装常用键合线包括金线、铜线、镀钯铜线以及合金线等。 (1)金线。金线应用广泛,工艺成熟,但价格昂贵,导致LED的封装成本过高。 (2)铜线。铜线代替金丝具有廉价、散热效果好,焊线过程中金属间化合物生长数度慢等优点。缺点是铜存在易氧化、硬度高及应变强度高等。尤其在键合铜烧球工艺的加热环境下,铜表面极易氧化,形成的氧化膜降低了铜线的键合性能,这对实际生产过程中的工艺控制提出更高的要求。 (3)镀钯铜线。为了防止铜线氧化,镀钯键合铜丝逐渐受到封装界的关注。镀钯键合铜丝具有机械强度高、硬度适中、焊接成球性好等优点非常适用于高密度、多引脚集成电路封装。 胶水 目前,LED显示屏器件封装的胶水主要包括环氧树脂和有机硅两类。 (1)环氧树脂。环氧树脂易老化、易受湿、耐热性能差,且短波光照和高温下容易变色,在胶质状态时有一定的毒性,热应力与LED不十分匹配,会影响LED的可靠性及寿命。所以通常会对环氧树脂进行攻性。 (2)有机硅。有机硅相比环氧树脂具有较高的性价比、优良的绝缘性、介电性和密着性。但缺点是气密性较差,易吸潮。所以很少被使用在LED显示屏器件的封装应用中。 另外,高品质LED显示屏对显示效果也提出特别的要求。有些封装厂采用添加剂的方式来改善胶水的应力,同时达到哑光雾面的效果。无外观破坏及标记损坏在IPA溶剂中浸泡5±0.5分钟,室温下干燥5分钟,然后擦拭10次。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2020-04-09 关键词: LED 可靠性 封装

  • LED芯片使用过程解析

    LED芯片使用过程解析

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。1.正向电压降低,暗光 A:一种是电极与发光材料为欧姆接触,但接触电阻大,主要由材料衬底低浓度或电极缺损所致。 B:一种是电极与材料为非欧姆接触,主要发生在芯片电极制备过程中蒸发第一层电极时的挤压印或夹印,分布位置。 另外封装过程中也可能造成正向压降低,主要原因有银胶固化不充分,支架或芯片电极沾污等造成接触电阻大或接触电阻不稳定。 正向压降低的芯片在固定电压测试时,通过芯片的电流小,从而表现暗点,还有一种暗光现象是芯片本身发光效率低,正向压降正常。 2.难压焊:(主要有打不粘,电极脱落,打穿电极) A:打不粘:主要因为电极表面氧化或有胶 B:有与发光材料接触不牢和加厚焊线层不牢,其中以加厚层脱落为主。 C:打穿电极:通常与芯片材料有关,材料脆且强度不高的材料易打穿电极,一般GAALAS材料(如高红,红外芯片)较GAP材料易打穿电极. D:压焊调试应从焊接温度,超声波功率,超声时间,压力,金球大小,支架定位等进行调整。 3.发光颜色差异: A:同一张芯片发光颜色有明显差异主要是因为外延片材料问题,ALGAINP四元素材料采用量子结构很薄,生长是很难保证各区域组分一致。(组分决定禁带宽度,禁带宽度决定波长)。 B:GAP黄绿芯片,发光波长不会有很大偏差,但是由于人眼对这个波段颜色敏感,很容易查出偏黄,偏绿。由于波长是外延片材料决定的,区域越小,出现颜色偏差概念越小,故在M/T作业中有邻近选取法。 C:GAP红色芯片有的发光颜色是偏橙黄 色,这是由于其发光机理为间接跃进。受杂质浓度影响,电流密度加大时,易产生杂质能级偏移和发光饱和,发光是开始变为橙黄色。 4.闸流体效应: A:是发光二极管在正常电压下无法导通,当电压加高到一定程度,电流产生突变。 B:产生闸流体现象原因是发光材料外延片生长时出现了反向夹层,有此现象的LED在IF=20MA时测试的正向压降有隐藏性,在使用过程是出于两极电压不够大,表现为不亮,可用测试信息仪器从晶体管图示仪测试曲线,也可以通过小电流IF=10UA下的正向压降来发现,小电流下的正向压降明显偏大,则可能是该问题所致。 5.反向漏电: A:原因:外延材料,芯片制作,器件封装,测试一般5V下反向漏电流为10UA,也可以固定反向电流下测试反向电压。 B:不同类型的LED反向特性相差大:普绿,普黄芯片反向击穿可达到一百多伏,而普芯片则在十几二十伏之间。 C:外延造成的反向漏电主要由PN结内部结构缺陷所致,芯片制作过程中侧面腐蚀不够或有银胶丝沾附在测面,严禁用有机溶液调配银胶。以防止银胶通过毛细现象爬到结区。做到在LED显示屏产品上符合高可靠的要求,生产厂家还需要发更多时间,更多精力去往这方面发展,我相信,未来的LED显示屏行业技术将越来越精湛,发展将无可限量.

    时间:2020-04-09 关键词: 芯片 LED 显示屏

  • LED护栏管的可靠性分析

    LED护栏管的可靠性分析

    繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。LED照明正处于蓬勃发展时期,各个城市的亮化工程正如火如荼的开展着,其中护栏管的应用尤其广泛,例如重庆的城市亮化工程、珠江的亮化工程都用了大量的LED护栏管。但是,自护栏管诞生起,就没离开过各种各样的质量问题。 国内的绝大部分工程都出现了质量问题,有些工程甚至是刚通过验收就花了。除了政府和其他业主的最低价中标策略, 缺乏良好的工程前期施工和验收的严格监管体制,从业厂家不注重开发,同质化低价竞争等导致市场上护栏管质量普遍低劣的因素以外,目前国内绝大多数LED护栏管厂家积累的经验太少,投入的研发力量少也是一个重要的因素。 本文将从几个方面来介绍护栏管的可靠性问题以及这些问题的解决方案,希望能给护栏管厂家,灯光工程公司及业主一些有价值的参考和借鉴。 2. LED护栏管需要解决的可靠性问题 2.1 防水 以前的LED护栏管是在外罩接口处用硅胶密封,内部LED、电路都是裸露的,由于昼夜温差大,外罩的端头与外罩热胀冷缩不同,导致硅胶密封处出现缝隙,下雨后雨水渗进内部,可想而知结果会怎么样。要解决这个问题,一定要求对内部电路和LED灌胶处理,外面外罩硅胶密封固然简单,但可靠性达不到在户外大规模应用的要求。 另一个问题就是电气连接的接头问题。很多厂家为了便宜往往选择塑胶接头,或者选择质量较差的金属接头,短时间的测试和使用,塑胶还没有变形,防水是没有问题,但是经过太阳的照射和昼夜温差变化,四季气候变化,塑胶就会变形,从而导致防水胶圈失效,雨水渗进接头内部导致电线短路,特别在带电状态,电线的腐蚀比不带电状态下高若干个数量级。本人曾经做的实验,信号线接触水后在8个小时通电状态下就已经腐蚀的象铁锈一样。较差的金属接头的价格只有正规厂家的几分之一,由于表面处理和本身材料问题,也容易被雨水腐蚀,导致信号短路。 2.2 防紫外线 LED护栏管由于要求混光,在外面都会加上外罩,外罩的材料选择是很多不规范公司降低成本的又一个手段,质量好的产品都会使用增加了抗紫外线的材料,如GE, 拜尔等材料,而质量不好的LED护栏管很多使用混合了水口料的材料,谈不上抗紫外线,太阳光比较大的地方,不到一个月,外罩就变成黄色的了,从而出光效果变差,透光率也大大减小。 2.3 防开裂 这个问题,还是外罩的问题,如果选择的是带水口料的材料,材料内应力很难去除,导致材料开裂。即使选择比较好的材料,如果设计,生产工艺不合理,也会产生很多内应力,有经验的公司都会在注塑时选择恒温保护,尽量减少内应力,还有一个去除内应力很好的办法,如果对此有兴趣的读者可以咨询材料方面的专家。 2.4 线损 铜是一些厂家节省成本的地方,大家都知道,一般好的生产厂家都会在内部使用1mm2以上的导线,而且导线使用的是符合国标的产品。如果导线面积不够,电阻较大,前面的护栏管和后面的护栏管就有较大的电压差,为了让后面的LED电流与前面的一致,一定需要增加输入电压,这样无形中就增加了功耗,很多电能不是驱动LED,而是浪费在导线和恒流芯片上。一般来说如果设计的产品前后电压超过15%,问题就很严重了,因为现在通用的恒流芯片都是有功耗要求的,如果功耗太大,热量散不出去就会导致芯片烧毁。大家现在应该明白为什么很多级连的LED护栏管都是前面坏的多了。 2.5 散热 这个问题不仅体现的成本问题上,更多的是体现一个厂家的技术实力上,现在有些LED护栏管外罩和低座完全是一体的,都是塑胶材料,而且LED排布很密,这样当达到热平衡时,LED的结温已经很高了,如果工作时的环境温度较高,LED的寿命会急剧减少。 实力强的LED护栏管公司肯定会有热设计人员,在设计护栏管时要将LED的热量和恒流芯片的热量有效的导到大气中去。大家应该想到使用铝材是比较好的解决方案,铝的导热系数高,可以有效的将内部热量导出。另外在设计时也要尽量将PCB靠近铝底座,从而减少灌封胶部分产生的热阻。 这个问题又涉及到另一个问题,即灌封胶的选择上,好的灌封胶不仅要求硬度适中,也要求有比较高的导热系数,目前很多护栏管厂家借鉴LED大屏的经验,使用韩国的灌封胶,这是个不错的选择,本人综合的比较后发现某家德国公司的灌封胶在综合性能上更胜一筹。 3. 结论 LED护栏管的电子部分看起来比较简单,但要做到高稳定性还是要做很多细致的设计的。当然对于护栏管目前存在的问题来看,最为关键的还是要解决好防水设计、散热设计等问题。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2020-04-09 关键词: LED 可靠性 护栏管

  • 低温运行的LED道路照明

    低温运行的LED道路照明

    随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。随着LED技术的快速发展,在国内的许多城市,道路照明已经不乏LED路灯的身影。尤其是大功率LED器件的光效超过100lm/W以后,LED路灯作为道路照明的发展趋势已经得到普遍认同。 2009年,国内几个城市分别组织了LED道路照明产品的评估测试工作,大多数LED路灯产品在配光曲线、系统光效等关键技术指标方面进步显着,在道路照明标准的符合性、节能效果等方面已经达到相关标准和规范的要求。尽管LED路灯技术水平的发展较快,但是大多数LED路灯厂商在产品研发过程中忽略了在寒地应用环境下的特殊技术要求。一个普遍的错误认识是,LED在寒冷地区应用有利于散热,不容易发生故障。殊不知,寒冷应用环境下,对LED路灯有着更为严格的技术要求,主要有以下两个方面: (1)寒冷地区气温较低,且温差大,骤变的冷热冲击和长期低温工作对于器件有着更为严格的质量要求。 (2)在寒冷地区应用的LED路灯必须要考虑防止冰凌凝结的预防措施。 鉴于上述原因,LED路灯在寒冷地区的推广应用,需要解决以下几个方面的关键技术问题。 冷热冲击的温度变化可能引起LED器件的失效 由于LED芯片封装后,属于固态的实心器件,存在着芯片、硅胶(或树脂)、金属支架以及引线之间膨胀系数的失配现象,加上寒冷地区温差较大的冷热冲击的影响,会使硅胶在温度变化的过程中膨胀和收缩加剧,器件内部应力过大,这将导致LED引线键合点位移增大,引线过早疲劳和损坏。同时也会使原本键合状态较差的焊点出现脱焊的可能,而造成焊球和芯片电极脱焊的现象,甚至使LED芯片出现分层脱落的失效现象。 一盏LED路灯应用的LED器件多达上百颗,通常采用以串联为主的混联组态方式,如果一颗LED发生故障,将会引起多颗LED连带失效,因此应用在寒冷地区的LED路灯首先要根据特定使用环境下的灯具温度变化特性,设置合理的超声功率、键合压力、键合时间及键合温度等封装工艺参数,保证每一颗LED器件在低温运行环境下的可靠性。 LED驱动装置低温运行的可靠性保障 另一项关键技术挑战在于LED路灯驱动装置在低温运行环境下的可靠性问题。目前大多数LED路灯驱动电源在寒地低温环境下表现出不同类型的水土不服现象,较为突出的表征是低温无法正常启动和长期低温运行环境下的失效率较高现象。上述问题出现的主要原因在于,驱动电源在设计阶段的器件选型没有考虑低温工作状态的可靠性,部分关键元器件低温环境下的特性发生变化,造成驱动装置无法低温启动或正常运行,引发故障的具体原因主要有以下几方面: (1)开关管在低温条件下载流子的密度和活性都会降低,过载保护的启动点也会因此降低。 (2)电解电容电解液在低温下冻结,失去电容效应(溶液中的离子此时只存在离子极化),无带载能力。 (3)部分类型的光藕器件在低温状态下无法正常工作。 (4)输入端防止浪涌电流的热敏电阻,在低温下阻值变大(是常温的3~5倍),也会造成低温无法正常启动。 上述问题的解决途径主要是从选择温度特性更好的器件入手。例如,不是所有的电解电容都无法在低温下工作,一般来讲,200V以上的电解电容耐低温特性较差,而160V以下的电解电容基本都能够在-40℃环境正常工作,只要选用两个低压电解串连使用就可以解决问题。器件选型的调整可能会略微提高驱动装置的成本,但是从LED路灯的整体成本来看可以忽略不计,考虑到提高可靠性和降低维护成本的因素,这种设计调整是非常必要和划算的。 LED路灯冰凌凝结危害的防护措施 路灯在寒冷地区推广应用非常容易被忽视的一个问题就是由于冰雪在灯具表面堆积,受热融化后形成的冰凌,冰凌一旦形成,则会对车辆和行人产生非常大的安全隐患。尤其是LED路灯,由于灯具壳体普遍采用铝材,表面的氧化铝属于亲水性材料,更容易产生冰凌凝结。2008年,我国南方大范围雪灾,造成铝制表面高压导线大量冰凌凝结,压塌损毁大量电力设施。这一灾害恶果不仅是气候造成的,氧化铝表面的高压线缆属于亲水性材料也是一个重要诱因。由于影响到道路交通的安全,因此防止冰凌凝结是LED路灯在寒冷地区应用必须考虑到的安全措施。 为了解决这一关键技术,我们通过对覆冰体表面进行显微成像分析,分析了水在物体表面结冰,以及冰在物体表面可以牢固附着的原因。实验结果发现,仅仅采用疏水性能优异的材料,防止冰凌凝结的效果并不理想,甚至水在某些材料表面可以冻得非常的结实。测试结果表明:冰可以附着在任何物体表面上;物体表面上的裂缝和凹陷,是冰可以牢固地粘附在物体表面上的另一个主要原因;单纯疏水性能好的材料,可以延缓结冰的过程,却无法阻止冰的形成。 为了更为准确地对比不同材料间防止冰凌凝结的能力,我们从不同角度深入研究了不同物件的表面结构、表面物性与覆冰的内在关系,包括:结构外形与覆冰、结构材质与覆冰、表面光洁度与覆冰、表面刚柔性与覆冰。研究结果表明:外形结构简单、组织结构紧密、表面防水、疏水性能优异的构件,就不容易发生冰凌凝结。 以此试验数据为基础,我们连续2年在冬季设立了不同外观和外壳材料的LED路灯,通过实验发现:凡是灯具外观圆滑、光洁、平整的;没有冰雪或水积存承载结构的;表面材料具备优异疏水性能的LED路灯就不会产生冰凌凝结。 我国寒冷地区大多处于高纬度地域,气候寒冷、温差较大,因此对LED道路照明产品的应用带来了新的挑战。另一方面,大多数寒冷地区年平均每天的照明时间长于国内平均水平,故照明耗电也高于国内平均水平,因此昼短夜长的地域特点带来了更多的LED照明应用需求。总之,既有挑战又有机遇。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2020-04-09 关键词: LED 低温 道路照明

  • LED和合适的驱动电源选择方法

    LED和合适的驱动电源选择方法

    因为LED节能、使用寿命长、耐用以及设计灵活,目前LED正在快速取代室内和室外照明设备中的白炽灯和荧光灯。但选择正确的LED只是设计方程的一部分。为了使您的固态照明设计实现全面的效率、耐久性和使用寿命,您需要选择合适的电源,把您的应用要求和所使用的LED相匹配。本文将为您提供一些有用的建议,说明一些在选择电源过程中需要考虑的地方。随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。 相关背景介绍 LED的电源电压一旦等于或大于二极管的正向压降(通常在2-3V的区域),LED就开始产生光。完全亮度所需的电流因设备而异,但对于1W的LED(通常是照明应用中最小的尺寸)通常为350mA。与白炽灯不同,LED是非线性设备。这意味着一旦电源电压超过二极管的正向电压,通过的电流随着电源电压而呈指数增长。没有某种形式的电流调节,LED芯片将成为昂贵的、单稳态闪光灯泡。 为了防止这种情况,电源必须在合适的电流下提供合适的电压。最简单的方法是选择一个输出电压大于所选LED正向电压的电源,并使用限流电阻将电流限制在LED制造商指定的最大值。这种方法的缺点是,LED照明的一个主要优点高效率会受到限流装置耗散的功率的影响。 灯和荧光灯。但选择正确的LED只是设计方程的一部分。为了使您的固态照明设计实现全面的效率、耐久性和使用寿命,您需要选择合适的电源,把您的应用要求和所使用的LED相匹配。本文将为您提供一些有用的建议,说明一些在选择电源过程中需要考虑的地方 选择电源 为照明应用选择电源的类型将基于几个因素。首先,考虑应用运行的环境。应用是在室内还是室外?电源是否需要防水或需要特殊的IP等级?电源是否能够使用传导冷却或只使用对流冷却? 接下来,要定义整体功率要求。单个灯具可能只需要一个小的电源,但一个复杂的系统可能需要提供数百瓦的电源。另外,还需要其他功能吗?例如,电源是否需要在简单的恒压模式还是恒流模式下工作,应用是否需要调光? 法规和规定很重要 那么,现在是考虑法规的时候了。整个系统是否需要在一定的谐波电流范围内运行?它是否需要符合照明的安全标准,还是ITE电源就足够了?而在这个能源敏感的时代,电源如何有效地满足当地或区域标准?同样重要的是,在一些地方政府机构会向符合特定效率和功率因数校正水平的产品提供折扣或其他补贴,产品有在这些地方出售吗?同样,了解您的设计标准是否符合要求,这一点也很重要,包括关闭电源时电源耗电量的任何要求。 安全标准 适用于照明系统的有各种标准。国际上,IEC61347第1部分涵盖了灯具控制装置的一般安全要求,和第2部分第13(2)节适用于LED模块电源。美国有UL8750,欧洲有EN61347,都是以章节命名的IEC格式。 串联配置 LED串联连接 在串联配置中,各个LED串联布置。这样做的优点是,相同的电流经过它们中的每一个,导致发出的光亮度相同。另一个优点是,如果一个LED在短路中出现故障,其他LED不受影响,仍然亮着。缺点是如果一个LED在开路中出现故障,则电流将被中断,其他所有LED都熄灭。另一个缺点是,如果需要许多LED来产生所需的光量,则正向电压的总和可能需要使用相当高的输出电压的电源。 并联配置 LED并联连接 当并联连接时,LED仍然可以串联布置在两个或更多个LED串中。优点是对于相同数量的LED即相同的亮度,电源可以有较低的输出电压,因为每个串中的LED的数量可以减少。另一个优点是,如果在一个串中的一个LED变成开路,则其他串不受影响,灯具仍然可以发光,但亮度降低。缺点是由于每个串中存在稍微不同的正向电压,每个串中的电流不能由单个电源精确控制,因此每个串可能需要一个电流平衡装置,这会降低整体效率。 以矩阵配置连接的LED 在矩阵配置中,LED可以以并行配置的方式进行相似地配置,但是串与串之间每个LED都会连接。这种配置的最大优点是,如果单个LED变成开路,则仍然存在一条路径让电流流过该串中的所有其他LED,因此光输出几乎不减少。主要的缺点在于,由于不能使用电流平衡装置,因此更难控制每个串中的电流。这意味着所使用的LED必须具有紧密匹配的正向电压,这可能增加成本。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2020-03-27 关键词: LED 选择 驱动电源

  • LED灯管电源设计要素解析

    LED灯管电源设计要素解析

    随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。目前,LED日光灯照明市场比较活跃,LED驱动电源厂家主要分成3大类型:第一类是开发做LED芯片或LED灯的工厂,顺势向下游渗透;第二类是原来做是做普通照明的工厂;第三类是完全新开的工厂,他们以前做电源或其他产品或新创业。 LED日光灯电源 LED日光灯电源是LED日光灯中非常重要的一个部件,要是选择不当,LED日光灯发挥不出他应有的性能,甚至还有可能不能正常照明使用。下面就LED日光灯照明电源提出一些的建议,供大家参考。 1. 为什么一定要恒流的?LED半导体的特性决定其受环境影响较大,譬如温度升高,LED的电流会增加;电压的增加,LED的电流也会增加。长期超过额定电流工作,会大大缩短LED的使用寿命。而LED恒流就是在温度和电压等环境因素变化时,确保其工作电流不变。 2. 怎样才可以与灯板匹配?一些客户先设计灯板,再找电源,发现很难有合适的电源,要么电流太大,电压太小(如I>350mA,V<40V);要么电流太小,电压太高(如I<40mA,V>180V),造成的结果是发热严重,效率低,或者输入电压范围不够。其实,选择一个最优良的串并接方式,加在每个LED上的电压电流是一样的,而电源的效果却能发挥最好的性能。最好的方式是先和电源厂商沟通,量身定做。 3. 工作电流是多少才合适?一般LED的额定工作电流20毫安培,有的工厂一开始就用到尽,设计20毫安培,实际上此电流下工作发热很严重,经多次对比试验,设计成17~19毫安培是比较理想的,推荐设计为18毫安培。 4. 电源的工作电压是多少呢?一般LED的推荐工作电压是3.0-3.5V,经测试,大部分工作在3.125V,所以按3.125V计算式比较合理的。M个灯珠串联的总电压=3.125*M。 5. LED灯板的串并联与宽电压要多宽呢?要使LED日光灯工作在输入电压范围比较宽的范围(全电压)AC85~265V,则灯板的LED串并联方式很重要。由于目前的电源一般为非隔离的降压式电源,在要求宽电压时,输出电压不要超过72V,输入电压范围是可以到达85~265V的。也就是说,串联数不超过23串。 并联数不要太多,否则工作电流太大,发热严重,推荐为6并/8并/12并。总电流不超过240毫安培为好。还有一种宽电压方案,就是先用L6561/7527把电压抬高到400V,然后再降压,相当于两个开关电源,成本贵一倍,此方案性价比不高,没有市场。 6. LED的串并联与PFC功率因素及宽电压的关系是什么样的?目前市场上的电源PFC有三种情况:一种是不带PFC专用电路的,其PFC一般在0.65左右;一种是带被动式PFC电路的,灯板匹备得好,PFC一般在0.92左右;还用一种是用有源主动式7527/6561电路做的,PFC可以达到0.99,但这个方案的成本比第二种方案贵一倍。 所以第二种方案的较多。对于被动式PFC电路:也叫做填谷式PFC电路,其工作电压范围是交流输入电压峰值的一半。如输入是180V,其峰值是180*1.414=254V,峰值电压的一半是127V,再减去降压式的压差30V,其最大输出是90V,所以LED灯珠串联数最多28串。因此,要想得到比较大的功率因素,灯珠的串联数不能太多,否则,就达不到低电压的要求。 7. LED日光灯电源恒流精度多少才最合适?市场上有的电源的恒流精度太差,像市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案,误差达到±8%或±10%,恒流误差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的误差,6路并联,每路的误差约±0.5%,如果是12路并联,每路的误差约±0.25%,该精度足够了。精度太高,成本会大大增加。而且对LED来讲,17毫安培和17.5毫安培影响不大。 8. 隔离/非隔离一般隔离电源如做成15W,放在LED灯管内,其变压器体积很大,很难放进去。尤其对T6/T8灯管,几乎不可能的,所以隔离的一般只能做到15W,超过15W的很少,并且价格很贵。所以,隔离的性价比不高,一般是非隔离的占主流较多,体积可以做得更小,最小可以做到高8毫米,实际上,非隔离的安全措施做好了,是不存在问题的。 9. LED日光灯电源效率输出功率(输出LED的电压*输出电流/输入功率)。这个参数尤为重要,如果效率低就意味着输入功率有很大一部分转化为热量散发出来;如果是装在灯管内就会产生一个很高的温度,再加上我们LED的一个光效比所散发热量,就会叠加产生更高的温度。 而我们的电源内部所有电子零件的寿命都会随温度的上升而缩短。所以说效率是决定电源寿命最根本的因子,效率不能太低,否则消耗在电源上的热量太大。一般在80%以上就可以了,不过,效率与灯板的匹配接法有关。 10. LED日光灯电源尺寸、高度是限制的主要因素,一般用于T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。长度可以偏长,更易于散热。现在的LED灯或许会有一些问题,但是我们相信随着科学技术的快速发展,在我们科研人员的努力下,这些问题终将呗解决,未来的LED一定是高效率,高质量的。

    时间:2020-03-27 关键词: LED 电源设计 灯管

  • 创新的LED驱动器用途

    创新的LED驱动器用途

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。在LED技术出现之前,大多数照明应用都是根据使用的灯泡类型和耗电量来定义的,但LED改变了这一点。今天,同样的基本固态技术适用于低、中、高功率照明应用,提供更高的能效和更好的亮度。 在高功率细分市场,如荧光灯管、路灯和泛光照明的标准嵌入式灯具,以及其他形式的户外照明,节省的电力可能是巨大的。当考虑到连接方便性和输出电平可调时,LED照明的业务案例就很难被取代了。由于高能效,大多数LED照明应用可以小于100 W的功率级解决,这是非常重要的,因为它直接影响到所需的电源转换器、LED控制器和LED驱动器拓扑结构。 驱动器要求 从根本上说,除了白炽灯泡(直接采用交流电源运行)以外,大多数灯都需要某种电源转换。虽然LED照明采用正极或整流电源运行,但其他大多数照明技术都采用高压/高频交流电源运行。因此通常有能量损失,能效低,但是对于同样的亮度,LED消耗的功率要低得多,因此能够采用低压AC-DC电源。需要功率小于100 W的灯通常采用单级反激拓扑。从交流转换到直流,同时提供恒定且稳定的电源,以尽量减少闪烁,是从现有的照明转向LED的主要挑战。 期望整个照明电路至少在短时间内切换到直流是不合理的,因此有必要为每个灯泡、灯具或嵌入式灯具开发转换和驱动级。最方便的方法,至少对用户来说,是将这些器件集成到灯具中,或完美的集成到灯泡本身。对于低于100 W的应用,单级变换器是最常见的拓扑结构(功率水平超过100 W通常需要多级转换器)。一个单级转换器可涵盖广泛的应用,甚至个别灯泡或打火机所需的极低功率。 在所有用例中常见的是需要提供功率因数校正(PFC)和低总谐波失真(THD);这些因素现在都由政府立法,但实际水平可能因地区而异。取决于应用消耗的功率,PFC和THD是强制性的,许多制造商正瞄准替代方案,例如LED正在取代紧凑型荧光灯(CFL)。这在现有的物理空间方面存在重大挑战,因为所有的AC-DC转换和LED控制器/驱动器功能都需要集成到通常只由灯泡本身占用的空间中。 电源转换选择 由于这些空间限制和立法要求,LED内部功率转换的首选拓扑是采用初级端调节(PSR)的单级反激转换器。这可通过使用比次级端调节拓扑更少的器件和更小的电容器来实现,半导体制造商现在提供一系列的器件来满足这一需求。 PSR的一个优点是它不需要任何次级端反馈,这简化了变压器的设计,无需光电隔离。所采用的调节类型对于实现PFC和THD目标也很重要。为了满足这些要求,制造商正在转向非连续导通模式(DCM)。在这种模式下,存储在变压器中的电荷在开关晶体管导通前完全耗尽,因此输出二极管的电压也达到零。这将导致没有电流流过初级端或次级端的一段时间,即所谓的死区时间,因而这种反激拓扑被命名为非连续。它的优点是整个二极管没有损耗,在输出功率较低的应用中,它可以产生一个相对较小的变压器。 但是,它容易受到纹波电流的影响,会导致产生损耗。谷开关是DCM的延伸,当输出电压的振铃处于最低值时使晶体管导通。这发生在死区时间之初的第一次振荡,此时将重新导通晶体管和重新启动功率传输周期。这要求控制器能够检测输出电压上的振铃,并在检测到处于谷底时切换。这通常还需要能够根据输出功率需求改变开关时间;提前导通以满足高需求,或者在需求低的情况下晚一点切换。这种特性也被称为电压折返,改变开关频率可以降低电磁干扰,同时,谷开关也会由于可变的开关时间而导致更高的输出纹波。 DCM和谷开关的一个流行的替代方案是准谐振(QR)模式,也称为临界导通模式(CRM)。在这种模式下,当控制器检测到输出电压上的第一次振荡的底部时,晶体管导通,提供较低的开关损耗和所有模式中最高的效率,但使用QR/CrM实现好的PFC和THD是具挑战性的。 开发一个LED驱动器 NCL3038x是单级反激降压-升压(buck-boost)转换器,在QR/CrM模式下工作,为LED或LED串提供恒流和恒压。然而,与其他QR/CrM控制器不同,NCL3038x提供极佳的PFC(>0.95)和非常低的THD(<10%)。这超越了全球标准,使得这些器件适合用于任何有立法要求的地区,以符合PFC和THD要求使。图1展示了NCL30386(带调光)将如何用于一个典型的电路。 该器件有效地工作在三种模式:在输出负载超过80%时采用CrM,而在负载低于80%时使用谷底模式,在非常低的负载下可以采用频率反走。这种灵活性有助于在所有条件下提供高能效和极佳的THD。NCL3038x还集成了一个高压(HV)启动功能,以确保即使在非常低的负载下一致的启动时间和保持运行。高压引脚动态调节操作,以在运行期间达到最佳的PFC、THD和稳压。 智能照明 调光是智能LED照明的一个重要功能,也是许多LED驱动器(包括NCL30386)支持的特性。这通常使用模拟电平设置光输出或脉宽调制(PWM)信号来实现;NCL30386都支持。通常,基于PWM的调光特性可能会由于PWM不工作而导致输出电气噪声和闪烁,但使用NCL30386,输出总是转换为模拟电平,无论通过模拟输入还是PWM信号调光。NCL30386使用PWM可支持0%到100%的调光级别,使用模拟输入可支持0.5%到100%的调光级别。图2显示了NCL30386的线性和二次输出曲线。 输出的形状也很重要,通常要么是线性的,要么是二次曲线。前者提供确定性和定期的照明间隔水平,而后者往往被认为是更自然的。NCL30386提供线性和二次输出,还有一个非调光版本:NCL30388。 总结 LED照明由于其使用寿命长、能效高等优点,正迅速成为几乎所有照明应用的基准。然而,它有严格的PFC和THD要求,这可能因地区而异。与其他LED驱动器不同,NCL3038x采用QR/CrM模式提供高PFC、低THD和更简单的变压器设计的好处,因为这些器件提供恒流和恒压,还可提供“冷启动”功能,并作为辅助电源运行。在一系列负载下具备领先的THD与极佳的PFC,制造商可采用单一的、通用的平台用于广泛的地区和市场,有效地应对这些立法要求。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2020-03-27 关键词: pfc led驱动器 thd

  • 为什么智能照明普及受阻?

    为什么智能照明普及受阻?

    智能照明这个概念,其实算不上新奇。繁华的城市离不开LED灯的装饰,相信大家都见过LED,它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方,也照亮着我们的生活。上世纪90年代,国内就开始出现这个行业的萌芽,到如今,智能照明的确也并未普及。然而,智能照明却绝对称得上潜力型选手。 为何智能照明普及受阻?当今智能照明可谓面对三大痛点: 1.没有统一的行业标准。智能照明现有多种协议共存,包括ZigBee、蓝牙、WiFi、2.4G、BLEMESH等。选择何种协议,让很多企业都很头大。纷繁的技术构筑的壁垒对智能照明发展进一步产生了阻碍。所以,行业急切需要一项主导的全球性协议。 2.消费者接受度不高。限于目前智能照明产品的发展程度,智能照明并没有真正达到“智能”的程度,智能照明产品大多局限于调光、调色的初级阶段。所以,消费者接受度不甚理想也是情理之中。 3.产品性价比不高。智能照明产品的功能性并未完全赶上它们较高的售价,故而性价比不突出。 然而,这些痛点随着产业的不断推进、成熟必将得到解决,智能照明的普及是毋庸置疑的。国内外多家企业在智能照明都有布局,科技巨头与传统照明企业的合作也将成为常态。随着物联网、机器学习、云技术、大数据等多项技术的发展,智能照明也会迎来更大的发展空间。 健康照明 所谓健康照明,即通过LED照明,改善并提高人们工作、学习、生活的条件和质量,促进心理、生理健康。这个概念是建立在行业对蓝光危害、人眼视网膜损害等问题的认识基础之上的。不少企业都已开始对这一新风口的布局,推出高品质健康照明灯具。飞利浦、GE等推出过健康LED照明产品,飞利浦更是多次开发出医院照明用LED灯及照明系统,以帮助患者减轻焦虑,提供更舒适的康复环境。 目前市面上健康照明产品并不少见,但质量参差不齐,更多只是停留在噱头上。无论是健康标准的建立,还是LED光品质与医疗光照的研究和应用,都有待发展和完善。从这个角度来看,可以说目前国内外光健康产业技术与市场均处在同一起跑线上,发展空间可观。 不可见光应用 不可见光应用包括IRLED和UVLED。 先说IRLED。随着iPhoneX的发布,FaceID横空出世,IR应用的潜力可谓是被苹果这个巨头又强调和突出了一遍。 IRLED已有多年的发展,但随着现代物联网、生物辨识、穿戴式装置的兴起,各类传感器与影像辨识技术越发显得重要。诸如虹膜识别、面别识别、可穿戴式装置的生物传感器等都将是IRLED施展身手的领域。伴随这些技术的成熟和普及,IRLED的市场潜力将十分可观。再说UVLED。UVLED的发展主流为UV-ALED和UV-CLED。UV-ALED多聚焦于光固化市场应用。UV-CLED可应用在食物保鲜、空气净化、水净化、杀菌等多个领域,潜力巨大。 植物照明 近年来,耕地不足、人口激增、食品安全等问题促使“稳定食物供给”成为全球性问题,而植物工厂是通过控制室内生态环境,实现农作物周年连续生产的高效农业系统,因而植物工厂的潜力是可以预见的。植物照明作为植物工厂运行中的重要一环,其发展空间同样可观。 LED相较传统植物照明光源,具有诸多优势,如可以发出植物需要的特定的红光和蓝光、效率更高、可以更接近植物等。随着设施农业的快速发展以及对植物照明研究的深入,LED光源以其特有的优势,在植物照明领域的应用前景可期。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2020-03-27 关键词: 智能 照明 普及

  • OLED成像原理解析

    OLED成像原理解析

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。当小伙伴们在阅读这篇文章的时候,大家的眼前一定是电脑屏幕或手机屏幕,而这些屏幕中大多可能是LCD(Liquid Crystal Display的简称,液晶显示器),也许您的屏幕是普通的MVA屏幕,也许您的屏幕是IPS屏幕,每种屏幕给人的感觉不尽相同,而屏幕的功能和质量对用户体验有很大影响,而今天我要讲述的是一个具有革命性的屏幕——OLED屏幕。那么,为什么说OLED屏幕具有革命性呢? 现在,大家可以尽情发挥自己的想象力,想象一下,在不久的将来,我们的手机可能是柔软屏幕,你可以弯曲折叠它,对于运动爱好者,可以将其弯曲固定在手臂上;面对透明的电脑屏幕,享受科技带来的美好;甚至家里的墙壁可能安装多块轻薄的屏幕来显示各种美丽的图片,营造美好和谐的气氛……这种种设想或许就会因为OLED的出现而成为现实。 什么是OLED屏幕?OLED的全名为Organic Light-EmitTIng Diode,中文名为有机发光二极管。它是LED的一种,由美籍华裔教授登青云在实验室中发现。与目前被广泛使用的平板显示器LCD相比,OLED具有主动发光、高对比度、超轻薄、耐低温、响应速度快、功耗低、视角广、抗震能力强等特点,而且更适合柔性显示和3D显示。具有以上众多优势的OLED显示器,不存在从侧面看不清楚的问题;也不会有LCD影像残留及画面跳动的情况;不但便宜,而且省电;相对于LCD,颜色更鲜艳,对比更鲜明,而厚度小于2mm的全彩面板更是只能用OLED才能做到。 要想知道OLED为何会有如此多的优点,还要从它的工作原理说起。OLED是如何发光的?OLED的典型结构如图所示,用ITO(氧化铟锡)导电薄膜做阳极,金属做阴极,中间沉淀一层有机发光材料作为发光层。为了形象的理解,我们可以把它看成一块三明治,下面的一块面包是金属材料,上面的一块面包是有机透明材料ITO导电膜,把中间的电子传输层和空穴传输层分别看成鸡蛋和香肠,有机发光层是中间的一层面包。 当OLED接通电源后,金属阴极产生电子,ITO阳极产生空穴,在电场力的做用下,电子穿过电子传输层,空穴穿过空穴传输层,来到有机发光层相会,电子和空穴分别带正电和负电,它们相互吸引,在吸引力(库仑力)的作用下被束缚在一起,阴阳结合,形成了激子。激子激发发光分子,使得发光分子的能量提高,处于激发状态,而处于激发状态的分子是不稳定的,它想回到稳定状态,在极短的时间内,它放出能量回到稳定状态,而放出的能量就以光的形式发出,由于 ITO阳极段是透明的,人们就可以看到它发出的光了。电视机屏幕给我们带来视觉盛宴,绝不仅仅只有一个颜色,而颜色的不同是由有机发光层的不同材料所引起的。 OLED有如此优异的性能,它又是被如何制造出来的呢?这里简要介绍一下这毫厘之间的加工工艺。制备性能良好的有机发光器件需要使用许多复杂的设备,需要有清洁的环境,如有可能,应尽量在超净实验室或厂房中进行。首先准备好导电和透光性能良好的导电玻璃,通常用的ITO玻璃,并对ITO玻璃进行光刻,得到高性能的ITO玻璃基片;其次必须对ITO基片进行严格清洗。然后蒸发沉积有机薄膜和阴极;最后对取出的器件做封装测试。其中,蒸发沉积有机薄膜是关键技术。蒸发沉积有机薄膜的方法有真空热蒸镀法,有机气相沉淀法,旋涂法和喷墨打印法。 真空热蒸镀 真空热蒸镀是小分子OLED的标准淀积工艺。直到现在,寿命最长的OLED都是由真空热蒸镀工艺制成的。正是由于这个原因,今天的小分子 OLED决定了OLED显示器的商业化前景。ITO玻璃基片在被清洗干净后,需要放置在真空腔内的样品托上,对准束源,此时,ITO玻璃片相当于靶子,在束源中蒸发出来的有机分子就是子弹,这里,子弹不能打在靶子中央,而是要均匀地打在靶子上。这个方法有点像把一块玻璃放到盛有热水的杯子的杯口处,渐渐会看到玻璃上有一层白雾,不过这里所需要的条件要苛刻得多。 在沉积薄膜之前要先获理真空,真空度通常必须高于10-3Pa,如果低于该真空度,真空腔内有一定的空气浓度,会有一些气体分子,当有机分子射出后,部分有机分子会碰撞到气体分子,如同两个小球相碰,有机分子会被弹开,改变原来的运动路径,从而无法击中ITO玻璃基片。使有机分子沉积到基底上的速率不均匀,易形成不规则排列,导致缺陷或针孔。与此同时还造成其他麻烦:浪费材料,散射出去的有机分子导致腔体污染,薄膜会有空气分子杂质等。如果需要更高性能的OLED,就需要超高真空的有机分子束沉积(OMBD)系统,在这种系统中,真空度达到10-6Pa或10-7Pa数量级。但是蒸发热蒸镀由于受真空腔体尺寸的限制,不能制备大面积的OLED屏幕。 有机气相淀积 有机气相淀积可用来淀积高质量的有机薄膜。该方法比蒸发热蒸镀发多了一个喷嘴。在有机气相淀积法中,有机小分子材料置于一个外部单独的、热可控的容器中,惰性气体携带蒸发的有机分子从一个喷口喷出,喷向喷口下方的ITO玻璃基片,有机分子遇到温度较低的基片后附着其上,渐渐形成薄膜,由于附着在基片上的分子数量由气体流速、蒸发温度和压强决定,所以通过精确控制这三个参数,可以较好地控制薄膜的厚度。 与真空热蒸镀相比,有机气相淀积可以提供更好的薄膜厚度控制和更大面积下的均匀性。除了提高了器件的性能,材料的可能利用率大于50%,从而减少了原材料的消耗,使停产期更短,产量更高,这些都是有机气相淀积对于传统真空热蒸镀的重要优势。由于旋涂法和喷墨打印法大多被用于制造单色显示器,且旋涂法很难做出较大OLED屏幕,在此不再做详细介绍。 每种工艺手法都有其优缺点,这正是制约大尺寸OLED屏幕发展的原因之一,目前,大型电子公司中只有一家韩国公司在坚持做OLED,已经到了产业化阶段,市场上也有OLED电视机发售,但是OLED技术还是有些不成熟,OLED电视机在厚度及色彩方面表现得很好,但是在个别方面表现得不尽如人意,同时由于技术问题,良品率还是较低,导致产品价格较高,所以消费者并不买账。不过,这家公司为了争取市场,OLED电视机的价格已经降低了很多。相信随着科技的发展,生产大尺寸OLED屏幕的成本会越来越低,其画面效果会越来越好,OLED屏幕将成为下一代主流显示技术,进入千家万户。做到在LED显示屏产品上符合高可靠的要求,生产厂家还需要发更多时间,更多精力去往这方面发展,我相信,未来的LED显示屏行业技术将越来越精湛,发展将无可限量.

    时间:2020-03-27 关键词: 原理 成像 OLED

  • 什么是LED数码管显示稳压电源?

    什么是LED数码管显示稳压电源?

    该电路主要由LM317三端可调稳压电源电路和逻辑数显译码电路组成。由于采用共享LM317三端可调稳压电源电路,通过分压电阻获得6挡不同电压,工作原理不再叙述。现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。 需要简述一下各电压挡减笔划原理,当连接十位数码管R1-R12的12个限流电阻接线完成后,LED数码管及小数点全亮显示4.8字样,表示该电路接线是正确的。其原理是通过VD5-VD34并接LED数码管连接对应的电阻R1-R12.使相应笔划LED两端电压不足点亮数码管,来达到减笔划的目的。各电压档并接相应数码管笔划原理如下: 一、15V挡需减个位笔划b、e,十位笔划fl、gl 二、3V挡需减个位笔划e、f、dp(小数点),十位笔划bl、cl、fl、gl 三、4.5V挡需减个位笔划b、eo 四、6V挡需减个位笔划b、dp(小数点),十位笔划bl、cl、fl、gl 五、9V挡需减个位笔划e、dp(小数点),十位笔划bl、cl、fl、gl 六、12V挡需减个位笔划c、f、dp (小数点),十位笔划fl、gl LED数码管管脚排列:个位a-ll、b-10、c-8、d-7、e-5、f-12、g-6、十位bl-15、cl-3、fl-18、gl-17、dp-4、电源+14(红色)、电源+13(绿色)。 元件选择:VDl-VD4采用1N5391整流二极管、VD5-VD34采用1N4148开关二极管、VD35 -VD36采用1N4004整流二极管、T采用大于20W优质变压器、SW1采用AC250V大于2A开关、K1K2采用市售两组1X6单层波段开关、电路板采用50X70(cm)洞洞板、LED数码管采用2位共阳极(红、绿)双色数码管、R1-12采用普通5.6kΩ/1W电阻、R13-19分别120、25、180、100、150、300、300Ω/1W金属膜电阻。 调试与使用 该电路简单,如接线正确,一般不用调试即可正常工作。调试时,首先将焊接好十位数码管及R1-R12限流电阻的电路接上电源,LED数码管及小数点全亮显示4.8字样即表示接线正确(附图中数码管13、14脚为红、绿色LED选择脚)。接着用数字万用表调试R14-19分压电阻,通过串、并联金属膜电阻,使电源分别输出1.5V、3V、4.5V、6V、9V、12V电压(要求电压精度高,需要耐心调试)。最后接上K1、K2同步波段开关,将VD5-VD8、VD9-VD15、VD16 -VD17、VD18 -VD23、VD24 -VD29、VD30 -VD34分别连接波段开关K1,将R14-R19分别连接波段开关K2,旋转波段开关使其同步连接减笔划二极管和分压电阻,当LED数码管显示数字与电压一致使时,调试即告完成。 按附图的接法,接上电源后,接通SW1开关,电路可正常工作,图中所示第三挡为4.5V。该电路基本上可满足家庭1.5V-12V1.5A以下的电器使用,使用时LM317集成块要有足够的散热片,各分压电阻不能开路。由于将LED数码管焊接在洞洞板上,所以选择了红、绿双色数码管(以便缺笔划时更换管脚)。 本人接附图中数码管13脚,LED显示绿色数字(14脚为红色)。VD35-VD36为保护二极管,以免输出端电压高于输入端电压时,损坏LM317集成块。Rl-R12限流电阻可根据LED数码管的亮度,以及减少电源功耗的原则加以选择。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2020-03-27 关键词: LED 数码管 vd

  • LED驱动电源设计注意事项

    LED驱动电源设计注意事项

    LED电流的大小直接影响着使用寿命,建议降额使用,因此尽量控制小点,特别是LED散热效果不好的话,LED一定要留足余量。随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。LED驱动电源设计需要考虑这几个关键点: 一、LED电流大小 LED电流的大小直接影响着使用寿命,建议降额使用,因此尽量控制小点,特别是LED散热效果不好的话,LED一定要留足余量。 二、芯片发热 这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。假如芯片消耗的电流为2mA,300V的电压加在芯片上面,芯片的功耗为0.6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的最大电流来自于驱动功率MOS管的消耗,简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益,实际I=2cvf,其中c为功率MOS管的cgs电容,v为功率管导通时的gate电压,所以为了降低芯片的功耗,必须想办法降低c、v和f,如果c、v和f不能改变,那么请想办法将芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入额外的功耗。 三、功率管发热 功率管的功耗分成两部分,开关损耗和导通损耗。要注意,大多数场合特别是LED市电驱动应用,开关损害要远大于导通损耗。开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关,所以要解决功率管的发热可以从以下几个方面解决: 1、不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管,因为内阻越小,cgs和cgd电容越大。如1N60的cgs为250pF左右,2N60的cgs为350pF左右,5N60的cgs为1200pF左右,差别太大了,选择功率管时,够用就可以了。 2、剩下的就是频率和芯片驱动能力了,这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想想是不是频率选择的有点高。不过要注意,当频率降低时,为了得到相同的负载能力,峰值电流必然要变大或者电感也变大,这都有可能导致电感进入饱和区域。如果电感饱和电流够大,可以考虑将CCM(连续电流模式)改变成DCM(非连续电流模式),这样就需要增加一个负载电容了。 四、工作频率降频 这个也是用户在调试过程中比较常见的现象,降频主要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。对于前者,注意不要将负载电压设置的太高,虽然负载电压高,效率会高点。对于后者,可以尝试以下几个方面: 1、将最小电流设置的再小点; 2、布线干净点,特别是sense这个关键路径; 3、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感; 4、加RC低通滤波吧,这个影响有点不好,C的一致性不好,偏差有点大,不过对于照明来说应该够了。无论如何降频没有好处,只有坏处,所以一定要解决。 五、电感或者变压器的选择 多用户反映,相同的驱动电路,用a生产的电感没有问题,用b生产的电感电流就变小了。遇到这种情况,要看看电感电流波形。有的工程师没有注意到这个现象,直接调节sense电阻或者工作频率达到需要的电流,这样做可能会严重影响LED的使用寿命。 以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。所以说,在设计前,合理的计算是必须的,如果理论计算的参数和调试参数差的有点远,要考虑是否降频和变压器是否饱和。变压器饱和时,L会变小,导致传输delay引起的峰值电流增量急剧上升,那么LED的峰值电流也跟着增加。在平均电流不变的前提下,只能看着光衰了。

    时间:2020-03-27 关键词: 电感 变压器 驱动电源

  • 近红外OLED中的高性能近红外发光材料

    近红外OLED中的高性能近红外发光材料

    近日,从西安交通大学获悉,该校理学院化学学科周桂江教授团队联合校电信学院与材料科学与工程学院相关专家团队,设计合成出一类分子结构简单而发光性能优异的近红外发光材料,打破了能隙规则(energy gap law)以及传统的近红外材料合成方法复杂低效,高性能近红外发光材料非常稀少导致格局,其相关研究成果近日以《利用氢键增强分子间聚集效应研发可制备高性能近红外有机发光二极管的磷光材料》为题,并在Wiley旗下期刊《先进科学》上发表。现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。 近红外光在光治疗、生物成像、通信以及夜视显示等方面具有特殊应用,在可见光OLED快速发展的过程中,最大发射峰波长超过700 nm的近红外OLED也越来越受到人们的关注。当前,受制于能隙规则(energy gap law)以及传统的近红外材料合成方法复杂低效,绝大部分近红外OLED的发光外量子效率都低于10%,高性能近红外发光材料非常稀少。 有鉴于此,西安交大理学院化学学科周桂江教授课题组青年教师杨晓龙博士设计合成了一类分子结构简单而发光性能优异的近红外发光材料,并与电信学院吴朝新教授以及材料科学与工程学院马伟教授等团队合作研究了该类材料在近红外OLED中的应用性能及其相关机理。研究发现,通过改变分子结构调控分子的静电势强弱以及分布区域,可以增强分子间的相互作用,进而改善材料的发光性能以及载流子传输性能。以该材料为发光分子,采用真空蒸镀方式制备的非掺杂OLED表现出非常优异的发光性能,最大发射峰波长为724 nm,最大外量子效率达到16.7%。 可见光有机发光二极管(OLED)技术正在走进人们的生活,在信息显示如手机屏幕、电视屏幕以及发光照明如室内照明、汽车尾灯等应用场景中不断提高人们的应用体验与生活品质。现在的LED灯或许会有一些问题,但是我们相信随着科学技术的快速发展,在我们科研人员的努力下,这些问题终将呗解决,未来的LED一定是高效率,高质量的。

    时间:2020-03-27 关键词: 性能 OLED 近红外材料

  • 可控硅调光的LED照明产品解析

    可控硅调光的LED照明产品解析

    随着全球LED商业照明市场的兴起,包括中国在内的众多LED制造厂商纷纷将LED商业照明产品放在了市场开发的重要位置上。现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。特别是由于近期日本、欧美等主要市场对LED照明产品提出了高效率、长寿命、高功率因数、灵活扩展、可调光等方面的要求,使得LED驱动IC及电源行业面临着一次新的变革。因此在未来两年,可控硅调光电源的智能调光尤其是在商业照明中的应用比重将有望得到快速提高。 当前面临的主要挑战在于LED光源价格在不断下降,但驱动电子技术并没有很大的革新,价格一直居高不下,成本上有压力。其次,由于LED照明多采用电流驱动模式,而现有的调光器多是电压调光,所以在兼容性方面的挑战也相当大。此外,电源的轻薄化趋势也要求LED驱动器要有更小的体积。而作为消费者,LED照明产品需要借助驱动IC调光技术提供给消费者独特的感官体验。 据调查分析报告,美国市场目前对调光产品需求较大,几乎100%都是调光产品。欧洲市场少一点,但也占较大比例。此外,智能LED灯泡今年有可能会出现大规模商用。而这其中绝大部分调光产品都是配合可控硅调光器使用的。因此针对可控硅调光的LED照明产品的研究显得很有意义。 1、可控硅调光是什么? 分析传统白炽灯、卤素灯等调光系统,因为与LED灯相比,白炽灯和卤素灯是纯阻性器件,这也意味着它的电流波形和电压波形永远是一样的,当采用可控硅来调光时,输入电压波形因可控硅导通角度变化而偏离正弦波,也是改变输入电压的有效值,可以实现调光的目的。 可控硅调光电源中带一个开关,接在n的输入端,用于控制灯的开关。可控硅导通过程中,改变其内部可调电阻的分压比,改变其导通角,可以改变其输出电压有效值,从而实现调光功能。除了可控硅以外,还有晶体管前沿、后沿调光技术等,基本原理都差不多。 2、可控硅调光的缺点和问题有哪些? 在用可控硅调光时,还是会存在如下的一系列问题。 (1)调光过程中,随着内部导通角的变化,输入电压正弦波被可控硅破坏了,从而降低了功率因素值(PF),通常PF低于0.5,而且在调光时,随着导通角越小,功率因素值越来越低(1/4亮度时只有0.25)。 (2)如上,输入电压正弦波被破坏了,非正弦的波形加大了谐波系数。 (3)LED驱动电路中输入非正弦的电压波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)。 (4)调光过程中在低负载时很容易因为维持电流不足而出现不稳定现象,解决措施是必须加上一个泄流电阻。通常情况下这个泄流电阻至少要消耗1-2瓦的功率,这降低了恒流源电路的效率。 (5)在使用可控硅调光电路对白炽灯调光时,当输入端的LC滤波器与可控硅产生振荡时,由于白炽灯的热惯性,人眼根本看不出这种振荡。而当可控硅调光电路与LED驱动电路配套使用时,会产生音频噪音和闪烁,这往往是不可接受的。 3、可控硅调光的优势是什么? 照明市场发展至今,尽管可控硅调光电源存在着诸多的缺点和问题,但是,因其发展历史悠久,技术成熟稳定,已经和白炽灯还有卤素灯完美的结合起来,占据了很大的调光市场。在绝大部分区域的调光场所,这些已经安装了可控硅调光的白炽灯或卤素灯的地方,消费者已经在墙壁上安装了通向灯具的两根连接导线,同时也在墙壁上安装了可控硅调光器的开关盒以及旋钮。对于消费者来说,如果能够只是单纯的更换灯头上的白炽灯或卤素灯,而不用去更换墙壁上的可控硅开关或者另外的去增加连接线的数目,那是比较简单的方案,也是比较为普遍消费者所能够接受的一种做法。这意味着LED照明产品真正如果想要去完全取代替换白炽灯和卤素灯灯具在和可控硅调光器配合的可调光应用场合,那必须要与可控硅调光兼容。这也是目前LED驱动IC的开发设计人员所共同需要面对的一个难题。如何针对可控硅调光以及LED特殊的驱动方式,开发出合适的IC显得那么重要。 4、兼容可控硅调光的问题和缺点是什么? 目前为止,很多大芯片公司都推出了专门与现有可控硅调光相匹配兼容的芯片以及解决方案,但是,目前这些解决方案还是会存在些不足。同时,兼容可控硅调光的LED目前还是在市场推广中受限制,市场接受度还不是那么高,原因如下: (1)可控硅技术发展至今,已经是一个具有半个多世纪的陈旧技术。它具有很多如前所述的缺点,是一种早该淘汰的技术。社会发展需要一种更加先进、更加智能化的产品来替换它。 (2)目前兼容可控硅调光的LED驱动IC,很多自称具有PFC,可以实现较高的功率因素,实际上它只改善了负载的功率因素,使整体电路看上去更加接近纯阻性,而实际上并没有改善包括可控硅在内的整个系统的功率因素。 (3)如上所述,为了保持可控硅的维持电流不足,很多兼容可控硅的LED调光系统都需要额外加上泄流电阻,从而增加损耗,使得LED调光系统的整体效率都十分低下,这完全损坏了LED的高能效的初衷。 (4)目前可控硅调光LED系统市场发展参差不齐,真正完全匹配兼容所有可控硅调光器的LED驱动基本上没有,这无形中增加了很大的开发任务。此外,真正匹配所有可控硅调光器的LED驱动还有待长时间的可靠性验证。 (5)安装可控硅调光的白炽灯和卤素灯所占的比例不到万分之一,而在墙里安装可控硅开关的比例在可控硅调光的灯具里连万分之一都不到,因为绝大多数安装可控硅调光的都是台灯、床头灯、立灯。更何况市面上有几十种不同规格的可控硅和晶体管调光开关,实际上所开发的IC根本不可能兼容所有的可控硅开关,而只能兼容其中的一小部分。 (6)LED是一种全新的创世纪的技术,它有着无可比拟的优越性。面对日益成熟的可调光LED照明产品市场的需求,可控硅调光LED驱动的开发需要持之以恒的进行。 由于可控硅调光电源广泛使用于白炽灯等传统照明市场,简单容易被消费者所使用,符合人们的使用习惯。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。所以推广LED可控硅具有很好的市场前景。然而,在目前绝大多数LED调光的应用场合,可控硅调光在电路的功率因数、调光闪烁等调光性能和造价等方面还需进一步做出努力,以扩大可控硅调光在LED照明调光的应用范围。

    时间:2020-03-27 关键词: led照明 led调光 可控硅调光

  • LED电源品质的好坏区别

    LED电源品质的好坏区别

    经过这么多年和灯具厂家接触的经验,往往感到灯具厂家不是不想买好的LED电源,而是不知道怎么辨别购买的LED电源到底好不好,而且也比较担心是否花了高价格购买低质的LED电源。在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。所以做为灯具厂家,反馈最难的就是购买LED电源,因为电源的品质很难检测,在自己的工厂老化了4小时,有些甚至于老化24--72小时,但是这些老化好的产品往往在出货3--6个月的时间内出现5%左右或者更高比例不良。往往这些不良情况,搞的灯具厂家苦不堪言,做一个客户丢失一个客户。 那如果辨识LED电源的品质好坏呢?我们可以从以下几点来做辨识: 第一,驱动芯片--IC 驱动电源的核心就是IC,IC的好坏直接影响整个电源。大厂的驱动IC,都是购买晶园寻找大型的封装厂来封装的;而小厂的驱动IC技术是直接抄大厂的驱动设计方案找小型的封装厂来封装,无法正常保障整批IC的一致性和稳定性,从而导致驱动电源在使用一段时间后莫名其妙的失效。所以LED电源上的IC,拒绝打磨,以便灯具厂家了解IC方案和核算驱动的成本,做到合理的价格采购电源产品。 第二,变压器 控制芯片可视为电源的大脑中枢,而决定功率、耐温等是变压器。变压器负责完成“交流电-磁能-直流电”,能量超载就会饱和炸机。组成变压器的核心是磁芯和线包。磁芯品质是变压器的核心,但是如同瓷器一般,极难辨别。简易的外观辨别为:外观脆、密、亮,同时背面打磨气孔者为上品。目前上海诺意使用的磁芯为开模的PC44磁芯,保障电源的高效率。线包是由铜线绕组而成,使用铜线的品质是影响变压器的寿命的关键。 同样长度的铜包铝线材是纯铜线的1/4价格,由于成本压力导致的,往往变压器生产厂家就会参杂着铜包铝的线包的变压器在里面。从而导致变压器温度升高的时候烧毁失效,导致电源和整灯失效。所以很多的灯具,特别的内置电源的灯具,往往会出货6个月左右出现炸机现象。而怎么辨别这个铜线是纯铜线还是铜包铝呢?使用打火机点燃一下,快速烧断即为铜包铝。也还可以测量线圈阻值来辨识。 第三,电解电容和贴片陶瓷电容 输入电解电容的品质和寿命要求可能大家都知道,大家也都非常重视。但是大家往往会忽视输出电容的品质要求,其实输出电容的寿命对电源的寿命影响很大。输出端有高达每秒6万次的开关频率,导致电容的寄生电阻发热加大,产生类似水垢的物质,最后电解液升温、爆浆。推荐输出电解电容:采用LED专用电解,一般型号以L开头。目前我们的输出电解都是艾华高寿命的电解电容。陶瓷电容:材质分为X7R,X5R和Y5V,而Y5V的实际容值仅能达到实际的1/10,标称容值仅指工作在0伏时。所以这个微小的贴片电阻,选项不良也会导致成本的价格差和极大缩短电源的寿命。 第四,电源产品的电路设计和焊接工艺 设计优劣的判别:抛开专业的角度,可以通过一些直观的办法来分辨,如元件布局整齐、大方、有序、焊点亮净挺拔。一位优秀的工程师是不会做出杂乱无序的设计。至于飞线、手工加元件,更是严重缺乏技术力量的表现。焊接工艺:手工焊接与波峰焊工艺,众所周知,机械化生产的波峰焊工艺品质肯定是好于手工焊接。辨别办法:背面是否有红胶。(锡膏工艺+焊接治具也可实现波峰焊,但是治具成本高)。 贴片的焊点检测仪器:AOI。该设备可以检测出贴片过程中的虚焊、假焊、漏焊现象。目前灯具在使用一段时间出现闪灯现象,基本上都是由于电源或者灯珠虚焊导致的。而这个产品的虚焊检测,是极难通过老化检测的出来的,所以就必须依靠AOI来检测电源的贴片品质了。 第五,电源产品的批量检测老化架和高温老化房 物料和生产工艺控制的再好的电源产品,还是需要检测老化的。因为电子元器件和变压器的来料检测是很难管控的。只有通过整个批次的电源的老化和高温房的高温抽检,来检测这个批次电源的品质稳定性和物料是否有安全隐患。 大批量高温抽检的作用:目前电源的失效是在千分之1至百分之1之间,只有数千只的高温老化才会发现这类失效。高温房可模拟电源工作的恶劣环境,在加严条件下的抽检,可发现批量性问题,如设计不合理、原材料不良、推演灯具内的失效、高压开关冲击等。 常温长时间老化:筛选出虚焊、漏焊、碰撞等随机失效,滤除元件的早期失效,有效降低成品失效率(百分之一降至千分之一)。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。常温老化非常耗费老化设备与人员,日产10万只电源的工厂,老化设备至少占地500平米,逾万老化位,且实现流水线老化,业界鲜有。

    时间:2020-03-27 关键词: LED 变压器 驱动芯片

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