大功率LED是最好的选择吗？

毫无疑问，大功率LED的发展是最近几年冲击照明技术产业最有意义且最具有影响力的创新事物之一。大功率或高亮度LED(笼统地定义为具备至少一瓦特容量的LED)通过在照明性能、能效、耐用性以及节省成本方面提供空前的好处激励了照明产业。但是，当业界广为赞叹大功率LED技术所带来的众多好处，并且这些好处在LED顶尖制造商及供应商迅速扩展的大功率产品目录中有所体现时，有一点值得注意，那就是大功率未必就是所有照明技术应用领域的最佳选择。

事实上，标准LED技术在提供同等亮度性能时，产生显著的成本、设计和性能优点的情况并不少见。本文将说明在决定标准LED照明或大功率LED照明是否是产品的最佳选择时，需要全面考虑的主要因素。

标准LED与大功率LED的对比

将标准LED阵列与大功率LED对比时，为说明标准LED是如何对设计过程、成本和空间节省产生重要意义的，可以考虑一个需要90流明光输出或亮度的理论应用。这种亮度可以通过使用一个1W的大功率LED或一个由六个5mm标准LED组成的阵列来实现，其实例分别为来自Lumex公司的SML-LX1812UWC-TR和SML-H1505UWC-TR。

简化设计过程

由于需要考虑极大简化热管理，因此相对于大功率技术所需的设计过程，标准LED阵列所需的设计过程要简单得多。在我们的理论例子中，驱动1W LED需要350mA电流，而六个标准LED阵列仅需120mA电流。大功率技术需要使用散热片和金属芯PCB板，以确保避免结点温度过高而造成的效率损失、使用寿命降低或者褪色。

因为标准的LED不需要使用散热片、金属芯印刷电路板(MCPCB)、电容器或电阻器，所以这些LED更易于设计、测试和制造。这种简化的过程不仅为生产过程节约了时间和金钱，而且还可以加快产品的上市时间。

节省成本

大功率LED需要进行热管理，这极大地增加了LED的成本。在设计过程中，最昂贵的附加物就是散热片。散热片可以由各种金属材料制作，这些材料既包括相对便宜的铝，也包括导电性能更好但却更昂贵的材料(如铜和银)。这些昂贵的材料可能导致大功率产品的成本增加1~10美元，而标准LED器件就可以避免这种成本的增加。

同样，大功率LED也需要使用MCPCB作为另一种被动冷却技术来控制结点温度。因为MCPCB的材料具有更好的导热性，所以相比于标准LED使用的更便宜的FR4 PCB，这些电路板的散热效率更高。然而，其成本却可能高达FR4 PCB成本的5倍。使用更便宜的FR4 PCB，根除对昂贵散热片的需求，以及简化设计的考虑事项，可以节约高达60%的成本。

节省空间

当设备的内部空间限制非常大时，标准LED通常是最佳的选择。如上所述，大功率LED需要额外使用散热片以及总体来说较占空间的冷却技术。其首要任务是创造更多的表面积，以通过对流和辐射冷却。表面积较大可以更有效地帮助减少热量，但是同时也增加了大功率LED的体积。这对于较小空间和较小产品而言，增加了设计障碍。

标准LED阵列通常不需要占用空间的驱动器、电容器和电阻器(这些均为大功率LED所需)，从而节省了高达50%的空间。针对有限空间的应用，标准LED阵列可以提供与大功率LED相等的亮度，而同时又能极大地节省空间。

标准和大功率应用

因此，如何能够断定一个大功率LED或一个或多个标准LED的组合更适用于某个特定的应用呢?对于某些设计而言，可以很清楚地做出选择。

体积较小、通过电池供电或便携式的设备(例如消费类电子产品、重点照明和标准指示灯等)，已经在很长一段时间内使用了标准LED，而且有可能继续使用。同样，一些领域将会继续使用大功率LED技术，包括：一般户外照明、大面积的室内照明(轨道灯、灯泡替换物)以及汽车前照灯等。

但是，其他领域处于灰色区域，可能需要认真思考。这些领域包含了空间较小的照明，例如：汽车手套箱和车厢、室内和室外标志、牙科和医疗设备以及工业控制状态指示灯等等。[!--empirenews.page--]

更合适的技术

LED制造商可以帮助客户找到一种有效的途径走出灰色区域，并为他们选择合适的技术。下面列举了一些例子。

一家领先的器具制造商从事于冰箱内部的照明设计。最初的设计需要三个大功率的1W LED，以便满足特定的亮度水平要求。Lumex为该制造商提供了一个可选择的解决方案：使用一个配有特殊透镜的、由18个标准的高亮度5mm LED组成的阵列。通过将三个大功率LED换成18个标准的LED，这家器具制造商节约了50%的成本，并在冰箱内未产生任何的过热。

有时，大功率技术非常适用于这些灰色区域。另一个客户(一家校准监控系统供应商)与Lumex接洽，以分析他们现有的3×3英寸板(使用了36个1/4W标准表贴LED)的效率。Lumex为其提供了一个定制设计解决方案：使用9个1W大功率器件替代这36个1/4W LED，而又不改变功耗要求。尽管需要添加MCPCB，但这种新技术却仍然节省了25%的成本和15%的空间。

做出正确选择

为产品选择合适LED的最佳途径是和供应商进行交谈：他们拥有各种标准的和大功率的LED。供应商应设法真正了解客户的特定应用要求，而不是为客户推荐一种千篇一律的特定技术。

优秀供应商将设法了解客户的特定技术需求，并通过提出问题确定所需的最大/最小强度输出、可用的功率、整个系统的理想成本范围、内部空间限制、照明区域的大小、产品的使用领域以及一般的工作温度，来制定一种定制的解决方案。彻底研究这些标准可以帮助客户决定更适用于应用的是标准LED还是大功率LED，同时，也会对产品设计的成功和最终效益产生深远影响。