AC直接驅動LED光源技術

　　LED光源作為綠色、節(jié)能、省電、長壽命的第四代照明燈具而異軍突起。目前的LED光源是低電壓(VF=2~3.6V)、大電流(IF=200~1500mA)工作的半導體器件，必須提供合適的直流才能正常發(fā)光。直流(DC)驅動LED光源發(fā)光的技術已經越來越成熟，由于我們日常照明使用的電源是高壓交流(AC 100～220V)，所以必須使用降壓的技術來獲得較低的電壓，常用的是變壓器或開關電源降壓，然后將交流(AC)變換成直流(DC)，再變換成直流恒流源，才能促使LED光源發(fā)光。因此直流驅動LED光源的系統(tǒng)應用方案必然是：變壓器+整流(或開關電源)+恒流源(圖1)。LED燈具里必然要有一定的空間來安置這個模塊，但是對于E27標準螺口的燈具來說空間十分有限，很難安置。無論是經由變壓器+整流或是開關電源降壓，系統(tǒng)都會有一定量的損耗，DC LED在交流、直流之間轉換時約15%～30%的電力被損耗，系統(tǒng)效率很難做到90%以上。如果能用交流(AC)直接驅動LED光源發(fā)光，系統(tǒng)應用方案將大大簡化，系統(tǒng)效率將很輕松地達到90%以上。

　　韓國首爾半導體早在2005年已發(fā)明可以用交流直接驅動使其發(fā)光的AC LED，其次是美國 III-N Technology，3N技術開發(fā)MOCVD生長技術基礎上的氮化鎵襯底，可以增進照明和傳感器的應用，并降低成本和提高生產效率。對大大小小的硅發(fā)光二極管提供6英寸生產技術。3N發(fā)明的單芯片交流發(fā)光二極管(AC LED) ，建立了全面的專利組合，以保護和改善技術，牢固地確立其專有的地位，是首屈一指的大規(guī)模商業(yè)化生產的交流發(fā)光二極管產品。我國臺灣省“工業(yè)技術研究院”2008年也完成可產業(yè)化生產并有實際應用系統(tǒng)方案的AC LED產品，可直接插電于60Hz或更高頻率的AC 110V 交流電壓使其交流發(fā)光，應用于指示燈、霓虹燈、低瓦數(shù)照明燈，能有效解決現(xiàn)有 LED 無法直接在交流源下使用，造成產品應用成本較高的缺點。臺灣工研院的On Chip AC LED(片上AC LED)因此獲得素有美國產業(yè)創(chuàng)新奧斯卡獎之稱的2008年R&D 100 Award大獎?，F(xiàn)在全世界只有美國、韓國與中國臺灣有此技術，臺灣工研院開發(fā)出白光、藍光及綠光AC LED的制程技術，不僅與國際同步，也是全球領先者之一。

　　AC LED燈具的優(yōu)點

　　與白熾燈、鹵素燈、熒光日光燈、熒光節(jié)能燈、直流LED燈相比，AC LED燈具有更節(jié)能省電、更長壽、更有能效的高性價比。AC LED發(fā)光省去了成本不菲的AC/DC轉換器和恒流源。交流LED與現(xiàn)有的照明燈具性能比較如表1所示。