LED光引擎(light engine)是指包括LED封裝(組件)或LED數組(模塊)、LED驅動(dòng)器、以及其它亮度、熱學(xué)、機械和電氣組件的整體組合。該裝置要通過(guò)一個(gè)與LED燈具匹配的慣例連接器直接連接到分支電路,該LED燈具方案成不運用規范燈座。
這個(gè)定義看上去如同很無(wú)缺,但是通常會(huì )使人利誘。
茅于海教授給LED光引擎總結了一個(gè)更為粗淺的定義,即LED光源+恒流驅動(dòng)電源裝在一塊鋁基板上。
作為中國LED網(wǎng)專(zhuān)家,茅于海教授在業(yè)界已享譽(yù)盛名,且有一長(cháng)串亮光的頭銜:美國康奈爾大學(xué)電氣工學(xué)院副研究員、電氣電子工程師學(xué)會(huì )高級會(huì )員、清華大學(xué)電子工程系教授、中國電子學(xué)會(huì )會(huì )士、美國IEEE高級會(huì )員,美國斯坦福大學(xué)客座教授,清華大學(xué)無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)研究所副所長(cháng)。當時(shí)又新增了:埃菲萊光電董事長(cháng)。
是不是整個(gè)LED燈具也可以稱(chēng)為光引擎呢?茅于海指出,當然不可以。正如整個(gè)轎車(chē)不能稱(chēng)為引擎一樣,引擎是轎車(chē)的動(dòng)力總成,但是不等于轎車(chē),還要加上外殼才華變成轎車(chē)。之所以需要有光引擎這樣的產(chǎn)品,是因為一切的燈具有各式各樣的外觀(guān)。有些燈具甚至可以稱(chēng)為藝術(shù)品。
就拿白熾燈來(lái)說(shuō),可以說(shuō)它只需最簡(jiǎn)略的燈泡一種方式,頂多再加上蠟燭燈或極小的圣誕燈。但是它的外形但是有各式各樣的。尤其是水晶燈更是各式各樣的工藝美術(shù)品,極點(diǎn)綺麗。但是LED還必須加上極點(diǎn)凌亂的恒流驅動(dòng)源才華相當于一個(gè)白熾燈一樣作業(yè)(接上220V就可以亮)。如果把LED做成光引擎,它就也像白熾燈一樣接上220V就可以亮(當然還需要有與其相配的散熱器)。這樣一方面有助于規范化,另一方面也可以大大地便于外殼(和散熱器)方案者發(fā)揚其所能。
LED光引擎技術(shù)難點(diǎn)解讀
把驅動(dòng)恒流源做到LED燈板上去,第一個(gè)難點(diǎn)便是空間不行。
以球泡燈為例:假定把通常的開(kāi)關(guān)恒流源放到LED鋁基板上,一共有30多個(gè)元器件,其間還有大電感、變壓器和大電容,元件會(huì )擋光,元件越多,可靠性越差。因此,開(kāi)關(guān)恒流源不可用。
這種情況下,可通過(guò)線(xiàn)性恒流電源來(lái)處理。
但同時(shí)茅于海表明,選用通常的線(xiàn)性恒流源不是一種可行的光引擎方案。盡管它處理了占用空間的疑問(wèn),可線(xiàn)性流源功率低下,尤其在高市電時(shí)功率更低,別的,發(fā)熱量大。
盡管不論電源放在哪里,它的熱量總之是要通過(guò)散熱器散到空間,但是當電源和燈板放在一起的時(shí)分,電源所消耗的功率會(huì )變成熱量而直接加到燈板上,就會(huì )增加燈板所需散去的熱量,這就會(huì )增高LED的結溫,降低其壽數。
這也引申出了光引擎第二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)——散熱。
以10瓦LED球泡燈為例,假定電源功率為85%(線(xiàn)性恒流源市電電壓越高,功率越低),也便是驅動(dòng)LED功率為8.5瓦,電源本身消耗功率為1.5瓦。
假定LED發(fā)光功率為30%,也便是70%的功率變成熱需要發(fā)出出去。如今再加上電源的1.5w,就變成了7.8W的功率,將增加19.2的熱量。把這種電源集成到鋁基板上,就會(huì )使得LED的結溫也增加15.8%(因為有一部松散到散熱器)。假定本來(lái)LED的結溫是85℃,如今LED結溫就會(huì )增加到98.4℃,這會(huì )降低LED的壽數。
在這種情況下,只需極高功率的線(xiàn)性恒流源才華完結光引擎,它的利益在于高功率和光效的平穩性。高效驅動(dòng)減少了整體發(fā)熱。