LED外觀機(jī)殼、構(gòu)型限制與模組化線路設(shè)計(jì)

繁華的城市離不開LED燈的裝飾，相信大家都見過LED，它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個(gè)地方，也照亮著我們的生活。LED固態(tài)光源，因應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的需求，因?yàn)檠b設(shè)現(xiàn)場不會(huì)有DC直流電源，而多半替代傳統(tǒng)光源的設(shè)置環(huán)境又只有AC交流電源。

為了讓LED固態(tài)光源可以達(dá)到便利替換的裝設(shè)方式，相關(guān)設(shè)計(jì)就必須朝向整合電源轉(zhuǎn)換電路或是發(fā)展ACLED方向設(shè)計(jì)，但實(shí)際上，ACLED的發(fā)展成本仍高，而相關(guān)產(chǎn)品的現(xiàn)況仍待觀察，因此，現(xiàn)階段朝整合電源轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)方式較為可行。多數(shù)裝設(shè)環(huán)境，若是為取代塬有白熾燈的設(shè)計(jì)方式，則會(huì)有相當(dāng)大的技術(shù)挑戰(zhàn)!因?yàn)榘谉霟舻捏w積小，LED固態(tài)光源必須整合驅(qū)動(dòng)電路、電源轉(zhuǎn)換電路、溫度感測電路與主動(dòng)散熱電路，如此一來，在相對電路密集空間有限的產(chǎn)品構(gòu)型，第一個(gè)要面對的就是散熱設(shè)計(jì)。

目前燈泡型的LED固態(tài)光源設(shè)計(jì)，電路多採模組化設(shè)計(jì)，為了簡化電路設(shè)計(jì)，目前也有相關(guān)電源晶片業(yè)者推出整合LED燈泡電路設(shè)計(jì)專屬的電源、溫控、電源轉(zhuǎn)換、主動(dòng)散熱驅(qū)動(dòng)電路的解決方案，目前尚未有單晶片解決方案，但已把繁復(fù)電路與多樣離散數(shù)位/類比元件整合至數(shù)顆積體電路解決，讓燈泡型的LED固態(tài)光源設(shè)計(jì)不會(huì)受空間限制而必須採取折衷或是讓產(chǎn)品失去替代傳統(tǒng)光源的設(shè)計(jì)限制。

以燈泡型的設(shè)計(jì)為例，在燈泡接座大量採鋁擠構(gòu)型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，此舉可讓內(nèi)部電路與LED產(chǎn)生的熱，透過燈泡本體的鋁擠機(jī)構(gòu)進(jìn)行散熱，而採取模組化搭配晶片解決方案，讓內(nèi)部線路大幅簡化，也減少內(nèi)部溫度傳導(dǎo)的熱阻問題，搭配主動(dòng)式散熱機(jī)制利用小型化風(fēng)扇強(qiáng)制氣冷散熱處理，解決小型化LED燈泡的設(shè)計(jì)開發(fā)需求。

另一種常見的嵌入式燈具，也是LED固態(tài)光源積極搶進(jìn)的產(chǎn)品線，因?yàn)榍度胧綗艟?嵌燈)，常見設(shè)計(jì)是採用鹵素?zé)襞轂楣庠矗藶楦邿?、低效率、高成本的無效率光源，但為了基于裝潢美化環(huán)境的需求，又是許多室內(nèi)設(shè)計(jì)相當(dāng)常見的應(yīng)用光源，雖然也有採取螢光燈式的嵌燈設(shè)計(jì)，但螢光燈式會(huì)有體積較大的問題，部分室內(nèi)環(huán)境氣氛營造的光源，并不會(huì)使用這類光源?；氐絃ED固態(tài)光源取代這類室內(nèi)嵌燈的設(shè)計(jì)應(yīng)用方面，與燈泡型LED固態(tài)光源一樣，嵌燈的構(gòu)型設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)更嚴(yán)苛，因?yàn)榍稛舳鄶?shù)需求為柔和光線，點(diǎn)狀光源的LED發(fā)光方式，必須利用光學(xué)透鏡去改善光源特性，此會(huì)造成體積上的增加，雖然有些產(chǎn)品採取利用封裝技術(shù)去改善光型，但大體上能修整光線型態(tài)的程度有限。

另外，嵌燈的體積限制更多，加上多半是設(shè)置于裝潢天花板、夾層、木作之中，嵌燈對于散熱的要求更高，才能得到較佳的應(yīng)用安全性。嵌入式燈具LED光源設(shè)計(jì)，由于燈具的裝設(shè)以配合裝潢為主，在設(shè)計(jì)方面反而可以做到分散式的功能設(shè)計(jì)，例如，將電源電路與嵌燈本體分離開發(fā)，這可以讓電源轉(zhuǎn)換電路不會(huì)成為嵌燈模組內(nèi)的熱流模型熱阻一環(huán)，讓光源本身僅需設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路與主動(dòng)散熱相關(guān)電路，可有效縮小產(chǎn)品體積，或增加散熱機(jī)殼、散熱元件的設(shè)置空間，提升整個(gè)光源的散熱效率，或是讓修整光型的光學(xué)鏡片空間增大，提升產(chǎn)品的使用滿意度。

LED這種半導(dǎo)體元件，自問世以來，多數(shù)是作為指示燈、顯示板用途，目前為了發(fā)展日常照明應(yīng)用，也逐漸發(fā)展出高功率、高亮度的LED元件技術(shù)，伴隨著因應(yīng)提高亮度與能源應(yīng)用效能的需求，周邊技術(shù)的發(fā)展也持續(xù)提升，例如，高效能的AC-DC轉(zhuǎn)換、LED驅(qū)動(dòng)電路、溫控電路等，與提升整體散熱效率的組裝構(gòu)型與設(shè)計(jì)，都已經(jīng)將LED固態(tài)光源推向可以取代傳統(tǒng)光源的技術(shù)水準(zhǔn)!

LED目前已可作為光源使用，不但能達(dá)到高效率直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，并擁有長達(dá)數(shù)萬小時(shí)的使用壽命，維護(hù)成本相對較低，同時(shí)也具備超越傳統(tǒng)燈泡易碎的強(qiáng)固特性，同時(shí)擁有環(huán)保、無汞、小體積、色域豐富等優(yōu)點(diǎn)。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計(jì)人員擁有更加專業(yè)的知識儲(chǔ)備，這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合生活所需的產(chǎn)品。