高压LED详解

2. AC/DC转换器的效率：在同文中认为"输入和输出压差越低，AC到DC的转换效率就越高"。该文还认为因为220V输入时，高压LED只要4个串联就是 200V，和220V只差20V。而用低压LED，即使是10个串联正向压降也只有30V，和220V相差很大。所以"如采用高压LED，变压器的效率就可以得到大大提高，从而可大幅降低AC-DC转换时的功率损失，这一热耗减少又可进一步降低散热外壳的成本。" 实际上做过AC/DC恒流驱动的人都知道，AC/DC转换器的效率几乎是和最后的输出电压没有什么关系。可能变压器次级的电流大了会增加一些铜损，但是这是很小的，还不至于影响到散热器的设计。真正影响AC/DC转换器的效率的因素还有很多，例如非隔离的转换器效率就比隔离型转换器的效率要高很多(因为通常非隔离转换器根本就不用变压器，只要采用了变压器，不管变比是多少，都会大大降低效率);此外，隔离型反激式的输出整流二极管的损耗也会影响效率，为了提高整流二极管的效率最好采用肖特基二极管，而如果输出是200V高电压，那么是很难买到这种高压肖特基二极管，即使买到其价格也是很高的，如果采用同样低效的普通整流二极管，那么其效率也不可能提高。。所以认为输出电压高，可以大大降低转换器的功率损失，甚至也能降低散热器的成本的说法也是不确切的。

3. "高压LED减小了LED的面积"，的确如此。例如：对于一个36W的LED，如果采用36个1W的LED那么就会占据很大的面积，而如果做一个集成的 36W高压LED，那么就只要很小的面积(图3)。这个看上去是优点，但如果从散热的观点来看就未必是优点。因为假如二者的发光效率相同的话，那么它们将要散发的热量是相同的。而在一个很小的面积里要散发出大量的热量，这在散热器的设计中将是一个大难题。

实际上，集成LED的生产厂商已经注意到这个问题，而且做了很多改进。首先是减小其热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W，而集成LED 的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜，以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出，唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样，由于高压LED的底板采用了紫铜，那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝，因为二者的膨胀系数不同，直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本，反而会增加散热器的成本。

4. "高压LED可以根本不需要变压器"。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源(图4)。

我们知道首先并不是只有高压LED和AC-LED可以不用恒流源，而所有LED也都可以不采用恒流源，只是不用恒流源以后都会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数，使得LED的正向电流随着LED的温升而增高，从而使得LED的结温升高，而降低了LED的寿命，高压 LED也不例外。

所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本，好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时，现在变成只有2.5万小时，那对于用户来说，岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。

5. 发光效率的高低：据称，台湾晶元光电将于今年推出发光效率高达160lm/W

这个数据在当前来说的确是相当高的，但是提高发光效率的手段有很多，它并不是高压LED的特点。只是应用到这种高压LED而已。如果应用到普通LED也是可以提高发光效率的。当然，如果这个高压LED真的有这么高的发光效率，那的确是一个很好的LED，比起那些100lm/W的LED，当然可以减小散热器的大小。不过Cree公司也在今年1月宣布了其低压LED(XLamp XM-L，2.9V，350mA)的发光效率也可以高达160lm/W(图6)，也可以减小散热器的大小，因为散热器的大小只是和发光效率有关，和低压 LED还是高压LED并没有什么关系。


6、成本低，一个50V，20mA的高压LED的售价是不是能够低于1个3.3V，350mA的1W LED或者10个3.3V，30mA的小功率LED，并不清楚。假如能够低于，那么当然是一个优点。至少10个已经封装好了的30mA的小功率LED的价钱的确是比一个1W大功率LED为便宜。所以这也是为什么很多灯具厂商选用很多小功率LED串联来取代一个大功率LED的原因之一。

四.高压LED和分立小功率LED的比较

目前可以和高压LED相比较的就是分立小功率LED了。如前所述，高压LED是集成LED的一种，而小功率分立LED也可以串联起来得到和高压LED完全一样的外特性。二者比较的结果如下：

1、分立LED的优点是灵活性比较强，用户可以根据需要串联任意个数的LED以得到所需的伏安特性。也可以进行串并联得到更为灵活的特性。
2、分立LED的发光面可以在一定范围里调节(增大)，以使发光均匀，减小眩光。
3、分立LED的散热面积比较大，容易分散热量，简化散热器的设计。
4、集成高压LED减小了封装成本。
5、集成高压LED减少了元件数和焊点数，提高了可靠性。

总之，高压LED不失为一种具有特点的LED，它可以增加使用者的选择。但并不如某些媒体的宣传那样，会取代所有的低压LED，更何况，由太阳能供电的灯具系统里，本来就是低压直流的电源，当然也就会直接采用低压直流的LED了。所以各种LED都会存在，只是供给不同的场合罢了。