藍光LED和普通LED有什么區別？藍光LED優勢在哪里？

　　首先我們要知道，根據德布羅意的波粒二象關系，光子的能量等于光的頻率乘上普朗克常數，光的波長越短頻率越高，光子的能量越高。紅橙黃綠青藍紫，頻率是增高的，能量是增大的。藍光光子的能量大約是紅光光子的1.5倍還多。

　　回到發光二極管，其產生光子的能量來源于導帶電子與滿帶中空穴的復合，也就是說，禁帶寬度越大的半導體，制成的LED光越偏向紫光。但是另一方面，禁帶寬度大的半導體難以制備，難以生長成薄膜，也難以加工成LED。1955年，發出紅外線的LED就誕生了，1962年，GE的工程師Nick HolonyakJr發明了紅光的LED，可此后一直花了整整三十年，制作藍光LED的努力都無法成功，直到1993年中村修二成功用GaN制作出了藍光LED。

　　為什么藍光LED比LED的發明更重要？我們一般照明或者制作顯示器都需要白光，白熾燈泡是靠發熱產生各種波長光的混合，日光燈是先產生能量最高的紫外線，再靠紫外線激發熒光劑，產生能量較低的各種可見光。LED單有紅光是無法得到白光的，只能用來做單色光源或者儀器上的信號燈。有了藍光LED，可以在藍光LED上涂一定比例的熒光粉，靠能量高的藍光激發出能量低的黃綠光，再加上紅光混合成白光（紅光LED不行，因為只有能量高的光激發出能量低的光，而紅光的能量最低）。所以藍光LED誕生前，無論是顯示器還是照明都無法用LED實現，而藍光LED發明后這些地方才大規模使用LED。

　　Q：有沒有資格拿諾貝爾物理學獎？

　　A：我覺得有資格，諾貝爾物理獎本來就可以獎給發明。這項發明不僅應用廣泛，而且意義重大。我們現在用的點腦、手機顯示器基本都是用LED做背光的液晶顯示器，LED照明燈用的也相當廣泛，還有在此基礎上做出的藍色半導體激光器是藍光存儲技術實現的基礎。要是類比的話，我覺得它的意義可以與光纖相比，遠大于生化獎的那些XX蛋白質之類的

　　Q：人選合適嗎？

　　A：我覺得好歹把天野和赤崎中踢一個，把當年發明紅光LED的Nick HolonyakJr加進來，老人家都快90多歲了再不領估計要嗝屁了。不過這么說的話，第一個用二極管放出紅外線的Rubin Braunstein是不是也該得呢？藍光LED是LED技術能否應用的分水嶺，一屆三個全部給藍光LED也不是不可以

　　不過話說回來，在希格斯玻色子被發現，由數百位物理學家數十年建立起的標準模型基本完成，強、弱、電三種相互作用統一的今天，又有什么理論創新敢說自己比有技術發明更有資格得獎呢？現在真的有點像20世紀初那個時代，別說電報這種應用發明，就連“發明用于控制燈塔和浮標中氣體蓄積器的自動調節閥”這種玩意也能得個獎。直到邁克耳孫帶著他的邁克耳孫干涉儀，普朗克帶著黑體輻射。愛因斯坦帶著光電效應來到諾貝爾獎的領獎臺前，一個由普朗克、愛因斯坦、德布羅意、海森堡、薛定諤、狄拉克、泡利，乃至后來的朗道、楊振寧-米爾斯、希格斯帶領的長達數十年的物理學的突飛猛進開始了，直到現在才差不多告一段落。不知我有生之年能否看到它又一次突破的開始。

　　如何正確選擇LED驅動電源：

　　為了節能省電，LED得到了很大的推廣，但LED都需要有個電源驅動，其好壞會直接影響LED的壽命，因此如何做好一個LED驅動電源是LED電源設計者的重中之重。本文介紹了一些LED驅動電源的問題，希望能夠對工程師提供一點幫助。

　　1、驅動電路直接影響LED壽命

　　我們所說的LED驅動包括數碼驅動和類比驅動兩類，數碼驅動指數字電路驅動，包括數字調光控制，RGB全彩變幻等。類比驅動指類比電路驅動，包括AC恒流開關電源，DC恒流控制電路。驅動電路由電子元件組成，包括半導體元件，電阻，電容，電感等，這些元件都有使用壽命，任何一個器件失效都會導致整個電路的失效或者部分功能失效。 LED的使用壽命是5-10萬小時，按5萬小時算，連續點亮，有近6年的壽命。開關電源的壽命是很難達到6年的，市面上出售的開關電源質保期一般是2-3年，達到6年質保的電源是軍品級別的，價格是普通電源的4-6倍，一般的燈具廠是很難接受的。所以LED燈具的故障多為驅動電路故障。

　　2、散熱問題

　　LED為冷光源，工作結溫不能超過限值，設計時還要留一定余量。整個燈具的設計要考慮外形美觀，安裝方便，配光，散熱等很多方面問題，要在眾多因素中尋求平衡點，這樣整體的燈具才是最好的.LED燈具的發展時間不長，可以借鑒的經驗不多，很多設計都是不斷完善的。有些LED燈具廠家所用電源為外協或者外購，燈具設計師對電源了解不多，給LED的散熱空間較大，給電源的散熱空間較小。一般是設計好燈具后再找合適的電源來配套，這樣就給電源的配套帶來一定的難度。經常碰到因燈具內部空間較小或者內部溫度較高，而且成本控制較低，無法配到合適電源。有些LED燈具廠有電源研發能力，在開始設計燈具初期進行評估，電源的設計同步進行，就能解決以上問題。在設計中要綜合考慮LED的散熱和電源的散熱，整體控制燈具的溫升，這樣才能設計出較好的燈具。

　　3、電源設計中的問題

　　A、功率設計。雖然LED光效高，但是還有80-85%的熱能損耗，致使燈具內部有20-30度的溫升，如果室溫25度情況，燈具內部就有45-55度，電源長時間在高溫環境下工作，要保證壽命就必須加大功率余量，一般留到1.5-2倍的余量。

　　B、元件選型。燈具內部溫度45-55度情況下，電源內部溫升還有20度左右，則元件附近的溫度要達到65-75度。有些元件在高溫情況參數會飄移，還有些壽命會縮短，所以器件要選擇能在較高溫度長時間使用的，特別注意電解電容和導線。

　　C、電性能設計。開關電源針對LED的參數設計，主要是恒流參數，電流的大小決定LED的亮度，如果批量電流誤差較大，則整批燈的亮度不均勻。而且溫度的變化也能致使電源輸出電流偏移。一般是批量誤差控制在+/-5%以內，才能保證燈的亮度一致.LED的正向壓降有偏差，電源設計的恒流電壓范圍要包含LED的電壓范圍。多個LED串連使用時候，最小壓降乘以串連數量為下限電壓，最大壓降乘以串連數量為上限電壓，電源的恒流電壓范圍要比這個范圍稍寬些，一般上下限各留1-2V余量。

　　D、PCB布板設計。LED燈具留給電源的尺寸較小（除非是電源外置的），所以在PCB設計上要求較高，要考慮的因素也多。安全距離要留夠，要求輸入和輸出隔離的電源，一次側電路和二次側電路要求耐壓1500-2000VAC，在PCB上至少要留夠3MM的距離。如果是金屬外殼的燈具，則整個電源的布板還要考慮高壓部分和外殼的安全距離。如果沒有空間保證安全距離情況下就要利用其他措施保證絕緣，比如在PCB上打孔，加絕緣紙，灌封絕緣膠等。另外布板還要考慮熱量均衡，發熱元件要均勻分布，不能集中放置，避免局部溫度升高。電解電容遠離熱源，減緩老化，延長使用壽命。

　　E、認證問題。目前國內還沒有針對LED燈具的標準，國家相關部門正在研究制訂，國內銷售的燈具認證是參照照明燈具的標準，外銷的是做CE或UL等認證，還有些參照國外的LED燈具標準來做。所以針對這種情況，開關電源的設計要同時滿足以上的這些標準是比較困難的，我們只能針對不同的要求滿足不同的認證。

　　4、使用參數

　　外購電源在選擇上主要看恒流和恒流的電壓范圍。恒流值選擇為LED的標準電流偏下。電壓范圍的選擇要適中，盡量不要選擇較大范圍，避免功率的浪費。

　　具體選擇方案推薦：

　　在LED照明設計中，驅動方案一般來說有兩種： 線性驅動和開關型驅動。

　　線性驅動應用是一種最為簡單和最為直接的驅動應用方式。在照明級白光LED應用中，雖然存在著效率低、調節性差等問題，但是由于其電路簡單、體積小巧，能滿足一些特定的場合應用較多。

　　而開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率，應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯驅動情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯驅動情況下的應用。

　　一般認為，隔離型驅動安全但效率較低，非隔離型驅動效率較高，應按實際使用的要求來選。

　　目前設計一般的基本LED驅動器照明應用相對較簡單，但是如果還需要其它功能如相位控制調光和功率因子校正（PFC），設計就變得復雜。無功率因子校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電源，用于恒定電流下調節輸出。

　　LED驅動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調節電路。可以利用線性調節電路達到這一目的，然而這種方法本身效率低下，因此適用低輸出電流，通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩壓器電路，以便限制了輸出電流超過期望的LED驅動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化，還限制了出現短路或其它故障條件時的電流，從而能夠保護驅動器免遭損壞。

　　工作原理圖

　　E27 3.5W LED燈泡驅動方案推介：

　　方案主芯片 ： 意法半導體（ STMicro ）型號 ALTAIR03TR （ SO16貼片封裝 ）

　　準諧振型工作模式芯片，高集成和高可靠度。

　　主要參數如下

　　·輸入電壓 ： AC90~264V，50/60Hz

　　· 功率因子 ： 》 0.5

　　·平均效率 ： 》 75%

　　·輸出恒壓/恒流 ： DC10.2V ， 350mA +/-5%

　　· LED 組合 ： 串聯 1W x 3

　　·方案特點 ： 內置700V MOSFET ， 較少組件數目，性價比高。