High-power-led大厂产品分析.ppt

大功率led大厂产品分析Lumileds Luxeon Star（LS）驱动电流350ma左右，对应功率略超过1W 图 Lumileds Lux I LD封装加星形基板 Lux I采用的是LD（Low Dome）封装，有些类似炮弹形LED，发光核心上面覆盖的透明体相当于一个直径很小的透镜，对光线有一定汇聚作用，这种封装在后来看来是不成熟的。LS公司建议配合NX05透镜或者类似产品（当时大部分LS LED手电都是如此）作为二次光学对LED发出的光进行汇聚，但由于LD的透镜，使得发光体等效面积（像面积）增大，光斑发散并且由于折射作用有偏色(主要是偏蓝）和不均匀等现象。HD，LD，SE三种封装外观区别LD封装之后，SE（Side emitter)和HD（High Dome）封装被应用。SE的透镜类似一个漏斗，可以把LED向前发出的光线折返回来，这样可以让较浅的反光碗也能收集到足够光线。HD则拥有一个半球型透镜，发光体位于球心，这样球壳对发光核心折射作用被减小到最低，光线可以自由辐射出去，发光形态被认为是最接近灯泡手电的，HD封装在应用上获得了巨大的成功，LD的封装则逐渐被淘汰了。更大功率的LED也被开发出来，典型的就是Lux V，功率达到5W左右。在电气结构上，采用两只1W管脚串连，所以驱动电压是普通LED的两倍，达到接近7V，物理结构上则是把四个1W核心田字型排列，通过增大发光体面积来获得更高的光通量 Fig.7 HD，LD，SE三种封装外观区别 LUX I&LUX III比较LUX I（标准电流350ma)相比，LUX III的最大允许电流提高到1000ma(实际可以更高一点），在这个电流下，最初的S Bin产品可以有60流明左右光通量,后来的U Bin则可以达到100流明左右，和LUX V相比，虽然光通量要低不少（V Bin的LUX V有120流明左右，X Bin则可以超过200流明），但是寿命长得多，驱动电压低一半（能耗更低），核心面积只有四分之一（同样反光碗光束更集中，利于远射）。LUX III同样使用成熟的HD封装，LUX III，也就是俗称的3W LED被推向市场。LUX III可以看作是LUX I的耐流版，开始两者的外观有所区别，不过后来Lumileds整合了生产线，两者就完全一致了Lux V特写 Lumileds K2 2005年初，Lumileds还发布了名为K2的新产品，它可以看作是基于LUX III，改变封装的产品，产品的健壮性进一步提高，但是，由于光效并没有提高，甚至比U bin的LUX III还略差，并没有引发市场的太大反应，大部分产品仍然使用LUX III。Lumileds在K2上的努力的效果直到两年以后才体现出来。Osram的Dragon LEDOsram的Dragon LEDDiamond DRAGON 2008年，可获得250lm（1.4A）光通量的白色LED“Diamond DRAGON”。该产品的输入功率为58W，为13W级“Platinum DRAGON”和10W级“OSTAR”之间的型号。采用了热阻抗大幅降至2.5K/W的SMT封装（11mm6.7mm 4.2mm），可承受的焊接温度高达175，另外，由于采用了硅树脂材料透镜，可以利用回流焊炉进行焊接。新产品寿命为5万小时以上，发光效率为 52lm/W（25，驱动电流1.4A条件下）。除白色以外，今后还计划增加灯泡色等其他颜色。该产品提供给聚光灯、嵌入式吸顶灯、汽车白天行车灯“DRL（Daytime Running Light）”以及后雾灯等用途。2006年的7月，Cree开始发售基于EZ1000核心的7090XR-E系列LED，一些玩家的初步测试证明了其所标称的惊人数据不虚，Lumileds的产品在一夜之间落后了。和Lumileds的K2提高产品健壮性不同的是，Cree在另外一个方面有了巨大进步，这就是发光效率。Lumileds Lux III，K2在350ma下典型光通量是4050流明，而Cree则有8090流明，也就是说Cree的光效差不多比Lumileds产品高了一倍。在1000ma下，Cree的光通量最高可以达到210流明，而Lumileds的Lux III，K2不过100流明左右。Lumiled的另外一款产品，Lux V，最大光通量虽然勉强可以和Cree对抗，但是能耗高一倍，核心面积大三倍，同样完败。1.Cree的发光体本身带有一个金属圈，发光角度较小，半功率辐射角只有75度，远远小于Lumileds的120度，这意味着光束向前集中较多，反光杯要足够深才能收集到足够多的光。2.Cree发光体的辐射点更深，这导致原有的为配合Lumileds设计的聚光装置直接装上Cree以后不合焦。7090XR-ECree产品分析Cree的LED本身也有一些局限，比如它的封装结构导致发光角度小，用反光碗必须足够深才能收集到足够光线（这也是SF为其开发透镜的原因之一）。焦点位置和Lumileds的不一致，所以很多原来使用Lumileds LED的手电无法更换升级。另外，由于一次透镜外面有个金属圈，会在泛光中形成一些圈圈，有点碍眼。在结合了K2核心健壮性的优势以后，这样的产品更具有竞争力。2007年1月23日，Philips Lumileds宣布其基于K2的大功率白光LED，也就是新K2，光效首次突破100lm/W大关：在350 mA下,光效 115lm/W（光通量为136lm）、相关色温(CCT)4685K；新K2不仅提高了光效，健壮性也进一步增强，可以耐受2000mA的电流，此时光通量达502 lm，光效为61 lm/W。不过，Lumileds对新K2的发布，更多是处于宣传考虑，新K2真正量产发货，恐怕要到2007年底。在发布新K2两个月后，Lumileds又发布了名为Rebel的新产品，这款产品除了同样具有高光效（但是比新K2略低），还大大减小的一次光学的透镜体积和整个封装体积（核心面积不变），大小只有以往大功率LED的四分之一左右。按照Lumileds的说法，这样小的透镜使得LED更加接近点光源，另外一个显而易见的优势是，这么小的封装体积非常适合在袖珍型号的手电上应用，反光碗也可以更加充分地利用反射面积Lumileds Rabel现在已经有经销商预售在产品目录里面还没有标出的Q4 Bin甚至Q5 Bin 7090XEE，350ma下光通量分别是100.4-107 lm和107113.6 lm，可以预见，Cree和Lumileds的竞争将会十分精彩，类似过去数年Lumileds一家独大的局面是一去不复返了。Cree X-lamp MCE四核LED X-lamp MCE，封装比SSC P7来得小，四个核心可以独立驱动，所以有多达8只引脚。LED方面，仍然是Lumileds，Cree，SSC三家竞争，但是Cree风头最劲。目前零售产品已经有采用R2 Bin的产品，光效比早些时候使用的P4 Bin高了40%左右。而同时，P3，P4，Q2由于数量足，价格便宜，仍然有很大的市场。R2 Bin的LED是市场上第一种光效超过100流明/瓦特的大功率白光LED，或者是350ma下114流明-122流明。同时Cree还保持着业界最高白色LED光效的记录，Cree的实验室有130流明/瓦特的产品，Cree另外一件武器是1000流明的单核LED，电压和普通产品保持一致，但是可以耐受4A电流Lumileds的2007难续之前的老大地位，不过受到Cree的竞争刺激，光效也取得了长足进步，Rebe0100Bin在350ma下最低光通量为100流明，由于封装体积小，适合袖珍产品以及多头产品使用。新K2在市场上已经有售，可惜的是远没有达到发布时的指标，可以买到的产品在1000ma下可以发出200流明以上的光（Cree R2可以达到250流明左右），或者在1500ma达到270流明左右。此外由于产品缺陷，Lumileds在2008年1月宣布召回一部分TFFC封装的K2和Rebel。SSC以Z-Power P4为主打，SSC的Bin没有Cree划分那么细，所以长期以来就是U Bin，不过已经有些预售产品宣布使用V Bin的产品。或许是因为人员流动的关系，SSC和Surefire有了较多的合作，Surefire发布的08新品甚至用上了SSC没有发布的新武器，后面将会提到。韩国首尔半导体（SSC）SSC P4 LED 高光效LED Z Power P4系列。这个系列的LED的核心其实还是Cree的EZ1000，不过使用了不同的荧光粉技术，外观封装也不同。SSC宣称P4白光系列LED在350ma下有100流明的典型光通量（U Bin），在1A下则最高可以达到240流明。由于封装结构的不同，SSC P4的半功率发光角度达到125度，和Lumileds HD封装的产品非常类似，两者的焦点位置也非常接近，以至于原有配合Lumileds的反光碗不用改装或者稍加改装就可以配合SSC P4使用，这给很多原有的Lumileds LED电筒用户升级带来了很大便利 SSC Z-Power P7（UA2不确定）这是一种多核LED，采用四个Cree的EZ1000LED，田字排列，按照泄露出来的规范书，在1.4A 下光通量可以达到400流明左右，最高可以耐受2.8A左右电流