应用说明 CLD-AP72 REV 0 The 3 snow cones Cree® XLamp® A19 参考概述 目录 简介 简介.................................................................... 1 去年，LED 行业开始大量生产白光高功率 LED，使这类具有性 A19 照明要求........................................................ 2 价比的灯泡如今真正成为实用的消费品。在北美，许多零售商现 设计目标............................................................... 6 在都将 LED 灯泡作为它们照明产品库存的一部分。 估计效率............................................................... 7 实现和分析...........................................................10 大多数 LED 替换灯或 LED 灯泡给处理热平衡带来了重大的设 结论...................................................................12 计问题。这些问题对于气体放电灯和白炽灯并不那么严重，因为 这些灯存在内在的对流热传递并在发光的同时将热量一并散发出 去。LED 的热负荷需要通过传导来散发出去，因此必须有一个 WWW. CREE.COM/XLAMP 单独的路径和散热器来散热。这就是替换灯存在的设计局限性。 其他商标、产品和公司名称是其各自所有者的财产，不指代任何特定的产品和/或任何形式的厂家支持、资助或联合。 Copyright © 2010 Cree, Inc. All rights reserved. The information in this document is subject to change without notice. 版权所有 Cree, 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。 Cree, the©2011 Cree logo andInc. XLamp are registered trademarks of Cree, Inc. 本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息， 请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 华刚国际贸易有限公司 香港沙田香港科学园 科技大道东 2 号 光电子中心 3 楼 301室 电话：+852 2424 8228 传真：+852 2422 2737 电邮：[email protected] XLAMP A19 参考设计 人们将大量的注意力和精力集中在 E26/A19 的外形尺寸上，有许多方法来解决传统 A19 灯泡的设计和生产问题。本应用说明评述了 Cree 提供的各种 LED 选择，以实现具有吸引力和成本效益的暖白 A19 灯泡或替换灯。本应用说明与其他 Cree 应用说明不同，它只是 评述一组设计选择，而非关注某个具体的方案实施。 尽管大多数 Cree 参考设计或应用说明使用了 “LED 灯具设计指南”1 中所述的 6 步骤框架，但本应用说明主要是关于在设计 A19 LED 替换灯时可用的许多 LED 选项和拓扑。因此我们只会谈到该框架中的部分步骤。 A19 照明要求 A19 LED 替换灯最常见的形式通常称为 “甜筒” 。该绰号源自盖在圆锥形散热器顶部的 LED 电路板上的半球形圆顶，看上去就像冰淇淋 甜筒。此方法的优点是供应商相对较多，能提供外形尺寸合适的散热器、设备驱动器和模压成型柔光罩。这样，该样式的 A19 灯泡很快 就成为占据主导地位的高性价比灯泡。对于许多照明应用， “甜筒” 型灯泡的半球形光通量分布已经足够 – 这是一种非常广角的泛光灯。 但是，对于要求光通量呈球形或全向分布的应用， “甜筒” 型灯泡则不是最优的选择。2 为实现全向通量分布，必须使用其他通量几何设计。这些设计中，值得注意或创新的例子包括来自 GE、Philips 和 LSG 的灯泡，如下所示。 1“LED 灯具设计指南”，应用说明 AP15，www.cree.com/products/pdf/LED_Luminaire_Design_Guide.pdf。该指南提出了 6 步骤方法， 包括： 1. 确定照明要求 2. 确定设计目标 3. 估算光系统、热系统及电气系统的效率 4. 计算所需的 LED 数量 5. 考虑所有设计方案并从中选出最佳的一个 6. 完成最后步骤 2 美国环境保护署在 “能源之星®整体式 LED 灯计划要求” 中，定义了全向要求，http://www.energystar.gov/ia/partners/product_specs/ program_reqs/ILL_prog_reqs.pdf。表 4，p3，适用于所有灯；表 6，p9，适用于 “非标准” 灯- “甜筒” 型灯泡归入此类，表 7A，p10，适用于全向灯。 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 2 XLAMP A19 参考设计 图 1：来自 GE、LSG 和 Phillips 的全向灯泡3 下表摘要讲述了要符合能源之星®计划所需满足的要求。 特征 要求 灯必须具有以下指定的相关色温中的一种（根据 ANSI/NEMA/ANSLG C78.377-2008），且范围落在 7 阶色度四边形内。 色温 (CCT) 2700 K 3000 K 3500 K 4000 K 颜色维持 在灯具最开始 6000 小时工作时间内，色度变化应在 CIE 1976 (u’,v’) 色度图的 0.007 以内。 显色指数 (CRI) 最小 CRI (Ra) 为 80。R9 值必须大于 0。 灯可以是可调光或不可调光。产品包装上必须清晰标明灯是否可调。制造商认可的可调光产品必须提供 调光 一个网页，以发布有关调光器兼容性的信息。 担保 对于带有可替换驱动器的灯具是 3 年担保期。 允许灯头 必须是 ANSI 列出的灯头。 功率因数 (PF) 最低工作温度 功率 < 5 W 的灯及低压灯：无最小功率因数要求 功率 > 5 W 的灯：PF > 0.7 -20°C 或以下 LED 工作频率 LED 工作频率 ≥ 120 Hz 注：该性能特征针对由于低频率工作而导致的可见频闪问题，适用于稳定状态以及调光工作。 调光工作应满足所有光输出级别的要求。 电磁和无线电频率 (射频) 干扰 必须满足相应的 FCC 消费者使用要求 (FCC 47 CFR 第 15 部分)。 可听见的噪音 A 级声音等级 3 插图显示了 GE Energy Smart LED 灯泡、40W 等效 LSG Definity A19 灯泡和 Phillips Endura 灯泡。 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 3 XLAMP A19 参考设计 特征 瞬时电流保护 工作电压 要求 电源应符合 IEEE C62.41.41-1991，A 类操作。对于共模和差模，线路瞬时电流应由七个 100 kHz，2.5 kV 电平的振铃波冲击组成。 灯应该在额定标称电压 120、240 或 277 VAC，或者 12 或 24 VAC 或 VDC 下工作。 表 1：能源之星整体式 LED 灯要求 此表摘要讲述了能源之星非标准 LED 灯要求。 特征 最低光效 要求 LED 灯功率< 10 W：50 lm/W LED 灯功率 > 10 W：55 lm/W 最小光输出 200 流明 光强分布 无特定分布要求。必须提交测角光度计报告，示明灯产生的光强分布。 流明维持率 L70 > 25,000 小时 快速循环应力测试 循环时间必须为 2 分钟开，2 分钟关。每两小时所要求的最短 L70 寿命要循环一次。 表 2：能源之星非标准 LED 灯要求 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 4 XLAMP A19 参考设计 下表摘要讲述了能源之星全向灯要求。 特征 最低光效 要求 LED 灯功率< 10 W：50 lm/W LED 灯功率 > 10 W：55 lm/W 200 流明 要替换的灯的标称功率 (瓦) 最小光输出 LED 灯的最小初始光输出 (流明) 25 200 35 325 40 450 60 800 75 1100 100 1600 125 2000 150 2600 产品在 0° 到 135° 区域内应具有均匀的发光强度 (光强) 分布 (纵轴对称)。 光强分布 此区域内任何角度的发光强度，与整个 0° 到 135° 区域的平均发光强度之间的差异应不超过 20%。 至少有 5% 的总通量 (流明) 必须在 135°-180° 区域中出射。 分布应垂直对称，如 0°、45° 和 90° 处三个垂直平面中所测。 最大灯直径 不超过目标灯直径 (根据 ANSI C78.20-2003)。 最大总体长度 (MOL) 不超过目标灯的最大总长 (根据 ANSI C78.20-2003)。 流明维持率 L70 > 25,000 小时 快速循环应力测试 循环时间必须为 2 分钟开，2 分钟关。每两小时所要求的最短 L70 寿命要循环一次。 色角度均匀度 色度变化应在 CIE 1976 (u’,v’) 色度图的 0.004 以内。 表 3：能源之星全向灯要求 如表 3 和 4 中所示，对非标准灯和全向灯的系统性能要求基本相同。后者具有确定的发光强度分布和最小光输出，这使得其更方便与所 要替换的白炽灯相比较。 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 5 XLAMP A19 参考设计 设计目标 为熟悉快速发展的 LED 替换灯的产品空间，Cree 的应用工程师们已经制作了至少十几种不同的 A19 灯原型。我们的团队利用很多种不同 的 Xlamp LED、驱动器和外壳进行了试验。我们将其中一些实例开发成了模型，因为这些实例出于各种原因，是最具成本效益的。例如： 限制条件 使驱动器效率最高 将灯泡 BOM 中的 LED 数量减至最少 将生产和库存成本降至最低 解决方案 XLamp MX-6S 理由 高压 LED 串联式排列，提高驱动器实施的效率 The 3 snow cones XLamp XP-E HEW 极高的单位流明成本比，针对漫射照明应用优化 XLamp CXA-2011 降低制造复杂性；简化库存 表 4：A19 设计目标和 LED 解决方案 我们将分别探讨这些设计的各个方面。 图 2：使用各种 Cree XLamp LED 制作的 A19 灯泡 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 6 XLAMP A19 参考设计 下表总结了我们在本应用说明中讨论的几种灯泡设计的特征和目标。所有这些设计都使用半球形分布，在能源之星术语中被视作非标准 LED 灯。 特征 单位 40-W 等效 “值” 灯泡 60-W 等效 性能灯泡 灯具光输出 Lm 450 800 功率 W <10 <13 光效 Lm/W >50 寿命 小时 色温 (CCT) 65 25,000 °K 3,000 3,000 80 80 显色指数 (CRI) 表 5：A19 系统总体目标 估算光系统、热系统及电气系统的效率 本节使用 Cree 产品参数工具 (简称 PCT) 对各种 LED 配置进行估算和讨论。4 PCT 这款工具用于对基本 LED 和系统性能进行建模，以拟定初步的系统设计方法。 我们在本文评述的所有情况中，均假定 LED 灯泡的漫射结构存在 15% 的损失。这是铸塑漫反射圆顶 的典型损失。 对于 40-W 等效 LED 灯泡，我们设置了 PCT，对三款 LED 的系统估算信息进行比较，即 XLamp MX6S、MX-6 和 XP-E HEW。PCT 的设置是要提供 450 流明光输出，同时光学系统效率 85%，驱动器系 XLamp MX-6 LED 统效率 87%。我们还假定使用了一款可使系统的焊点温度保持在 55° 的散热器。 我们已将 PCT 显示内容配置为关注系统范围的信息，查看所需 LED 的数量、提供的流明输出、系统功 率和光效。 XLamp XP-E HEW LED 4http://pct.cree.com 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 7 Figure 3 Compare: System: SYS # LED SYS W 11 SYS lm tot13 12 SYS lm/W 450 Target Lumens : Current (A) 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 … 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700 Flux 85% Optical Efficiency: Price $ - SYS # LEDSYS lm tot 4 4 4 4 4 3 3 3 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A 466 500 532.8 563.2 591.2 463.2 481.8 498.6 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A Flux 100.0 Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS W 9.61 10.76 11.91 13.06 14.25 11.55 12.45 13.31 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A Electrical Efficiency: (0.1A - 0.7A) 2 87% LED 2 Model 15MX-6S {CW/WW} Cree XLamp Q4 [100] 3 Fine Current Display Range: 15 LED 1 Model XLAMP A19 参考设计 Price 55 Q3 [93.9] 6 $ 1 x1 LED 3 Model 14 MX-6 {CW/WW} Cree XLamp - Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS lm/W SYS # LEDSYS lm tot 48.5 46.5 44.7 43.1 41.5 40.1 38.7 37.5 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A 17 16 15 14 13 12 11 11 #N/A 7 6 5 5 5 4 4 4 4 450.5 464 471 473.2 470.6 463.2 451 477.4 #N/A 506.8 497.4 464 512 557.5 481.2 514.4 546 575.6 Flux 93.9 SYS W 5.47 5.7 5.86 5.95 6.13 6.07 5.94 6.32 #N/A 7.64 7.86 7.7 8.79 10 8.97 9.93 10.94 11.95 Price 55 x1 Cree XLamp 21 XP-E HEW {CW/NW/WW} R2 [114] $ 1 7 - 114.0 Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS lm/W SYS # LEDSYS lm tot 82.4 81.4 80.4 79.5 76.8 76.3 75.9 75.5 #N/A 66.3 63.3 60.3 58.2 55.8 53.6 51.8 49.9 48.2 17 15 14 13 12 11 11 10 #N/A 6 6 5 5 4 4 4 4 3 477.7 460.5 466.2 466.7 460.8 451 478.5 461 #N/A 464.4 532.2 498 551 481.6 520.8 558.8 594.8 472.2 SYS W 5.28 5.17 5.31 5.23 5.24 5.18 5.56 5.4 #N/A 5.93 6.97 6.72 7.64 6.85 7.63 8.37 9.1 7.41 55 x1 1 SYS lm/W 90.5 89.1 87.8 89.2 87.9 87.1 86.1 85.4 #N/A 78.3 76.4 74.1 72.1 70.3 68.3 66.8 65.4 63.7 图 3：产品参数工具对 450 流明 A19 灯泡的分析 此分析向我们显示了许多实现 40W 等效值灯泡的方法。在考虑 LED 的驱动电流和数量时，一方面四只 MX-6S LED 可提供 85-V、 100-mA 的负荷，功耗略低于 10 瓦，提供略低于 50-lm/W 的光效。六只 MX-6 LED 在功率不超过 8 瓦时以 350 mA 电流驱动， 可提供超过 63 lm/W 的光效。四只位于 R2 通量分档的 XP-E HEW LED 能使用 6.9 W 功率提供 70 lm/W 以上的光效，通量相当而 光效更高。 使用 MX-6S LED 的情况特别有意思，在图 3 中并没有很好地体现，因为高压 LED 具有允许使用更高效率的设备驱动器的潜力。 在《LEDs Magazine》2011 年 4 月刊的一篇文章中，National Semiconductor 的 Matt Reynolds 通过简单而精妙的分析表明， 使用高压 LED 允许以较低的工作温度来支持驱动器电子元器件 – 电容、电感和二极管。5 他的分析暗示驱动器有提高可靠性（例如， 通过降低电容工作温度）和效率的潜力。在我们的 PCT 分析中，驱动器电子元器件效率从 87% 提高至 93%，增加 6%，带来了几乎 7% 的光效提高。 5 Reynolds, Matthew丆“High LED Drive Currents with Low Stack Voltages Creat Efficiency Challenges”（高 LED 驱动电流与低堆栈 电压产生效率挑战，《LEDs Magazine》2011 年 4 月，pp 53-59丅 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 8 XLAMP A19 参考设计 Figure 4 Compare: System: SYS # LED SYS W 11 SYS lm tot13 12 SYS lm/W 450 Target Lumens : 85% Optical Efficiency: LED 1 Current (A) Model 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 Flux Price $ - SYS # LEDSYS lm tot 4 4 4 4 4 3 3 3 #N/A #N/A #N/A 466 500 532.8 563.2 591.2 463.2 481.8 498.6 #N/A #N/A #N/A 100.0 Flux 55 Price Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS W 8.99 10.06 11.14 12.22 13.33 10.81 11.65 12.45 #N/A #N/A #N/A Electrical Efficiency: (0.1A - 0.7A) 2 93% LED 2 Model 15MX-6S {CW/WW} Cree XLamp Q4 [100] 3 Fine Current Display Range: 15 x1 LED 3 Model 1 (none) 1 $ 1 - 0.0 Tj (ºC) 1.0 LED Multiple Flux Price 25 x1 1 (none) 1 $ 1 - 0.0 Tj (ºC) 1.0 LED Multiple 25 x1 1 SYS lm/W 51.8 49.7 47.8 46.1 44.4 42.8 41.4 40 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A 图 4：MX-6S LED 改善的驱动器性能 对于更亮的 60W 等效 LED 灯，选择发生了变化。通过使用大量的 LED 可实现非常高的光效，但花大 量金钱在 LED 上是不切实际的，且灯泡的空间限制也不允许这样做。实际上，通过额外增加几个部件 可以实现 800 流明的目标，不过系统中的热负荷也会增加。对于这一部分试验，我们假定结温提高到 85° C。适合此灯泡的两种具有成本效益的 LED 为 XP-E HEW 和 CXA2011。再次配置 PCT 以示明 LED 数量、系统流明输出、系统功率和光效。 XLamp XP-E HEW LED XLamp CXA2011 LED 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 9 Figure 5 XLAMP A19 参考设计 Compare: SYS # LED SYS W 11 SYS lm tot13 System: 12 SYS lm/W 800 Target Lumens : 85% Optical Efficiency: LED 1 Current (A) Model 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750 0.800 0.850 0.900 0.950 1.000 Flux Price $ - SYS # LEDSYS lm tot 31 21 17 14 12 10 9 9 8 7 7 7 6 6 6 6 5 5 5 821.5 804.3 844.9 848.4 853.2 810 814.5 895.5 864.8 813.4 867.3 918.4 828 866.4 903 936 806 829.5 851.5 114.0 Flux 85 Price Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS W 9.98 10.14 11.14 11.75 12.14 11.95 12.41 14.07 14.07 13.6 14.97 16.33 15.17 16.28 17.45 18.55 16.44 17.36 18.33 3 Electrical Efficiency: 87% LED 2 Model 20XP-E {CW/NW/WW} Cree XLamp R2 [114] 9 Medium (0.1A - 2.0A) Current Display Range: 15 J [1040] $ 4 - 1 x1 LED 3 Model Cree XLamp3 CXA2011 {EZW} SYS # LEDSYS lm tot 82.3 79.3 75.8 72.2 70.3 67.8 65.6 63.6 61.5 59.8 57.9 56.2 54.6 53.2 51.7 50.5 49 47.8 46.5 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1005.6 1001.4 1321 814.5 962.7 1105.2 1242 1373.2 1498.8 1618.9 1733 1842 1945.1 2043.2 2135.5 2222.8 2304.4 2381.1 2452 Flux 85 Price Tsp (ºC) 2.0 LED Multiple SYS lm/W 1040.0 SYS W 12.86 13.1 17.77 11.28 13.72 16.22 18.76 21.32 23.93 26.56 29.21 31.86 34.53 37.2 39.85 42.51 45.13 47.72 50.29 x1 1 (none) 1 $ 1 - 0.0 Tj (ºC) 1.0 LED Multiple 25 x1 1 SYS lm/W 78.2 76.4 74.3 72.2 70.2 68.1 66.2 64.4 62.6 61 59.3 57.8 56.3 54.9 53.6 52.3 51.1 49.9 48.8 #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A 图 5：60 W 等效非定向 LED 灯的 LED 配置 由于要在这些空间受限和更高温度的环境中运行，所以需要十只 R2 通量分档的 XP-E HEW LED，在 350 mA 驱动电流，12 瓦功率下 提供 810 流明输出，光效大约为 68 lm/W。而位于 J 通量分档的单只 CXA2011，在 250 mA 电流下可提供更好的性能：814 流明输 出、11.3 瓦功率和超过 72 lm/W 的光效。 实现和分析 对 Cree LED A19 灯泡最全面彻底的分析来自于与 Marvell Semiconductor (www.marvell.com) 的协作。40 瓦等效 LED 替换灯 使用四只 Cree XP-E HEW LED 和 Marvell 的 88EM8081 PFC 控制器。系统在 3000° K 色温下提供 475 流明输出，功耗 7.5 瓦。 这种实现结果与图 3 中的 PCT 分析非常一致。 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 10 Figure 6 XLAMP A19 参考设计 Figure 7 图 6：4 只 XP-E HEW LED 在 40-W 等效 A19 灯中 2011 年初，Cree 研制了一款基于 CXA20011 的 A19 灯泡。实际上，在分析市场上的部分 A19 替换灯时，我们发现了一款灯所带的 设备驱动器非常符合 CXA2011 的电压和电流要求，并作为用 CXA2011 替换 LED 阵列的初选方案。不过该初选方案的试验结果有点令 人失望。稳态时，灯泡产生 750 流明输出，功耗 12.8 瓦，系统光效为 58 Lm/W。尽管此性能水平符合能源之星的要求，但它与图 5 中显示的 PCT 分析并不太相符。我们相信，通过改善散热器组件以及使用更新的驱动电路，可以使性能得到显著提高。 图 7：使用 CXA2011 LED 的 A19 灯泡 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 11 XLAMP A19 参考设计 结论 由于小尺寸和流明密度方面的原因，开发具有成本效益和设计精密的 LED 替换灯对 LED 系统设计的各个方面都提出了极大的挑战。 整个 LED 替换灯生态系统都在进行试验和创新。Cree 全力支持这一生态系统，我们致力于提供业界范围最广的 LED 产品组合，保持充 满活力的产品创新步伐，将最好的 LED 产品提供给替换灯制造商供他们选择。 版权所有 ©2011 Cree, Inc. 保留所有权利。本文档中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree 徽标和 Xlamp 是 Cree, Inc. 的注册商标。本文档所提供的信息仅供参考，不作为担保或者技术指标。 若想了解产品技术指标，请参见 www.cree.com 上提供的技术数据表。有关保修信息，请发送电邮至 [email protected] 与 Cree 销售部门联系。 12