一种新思路下的绿色光源—AC LED技术

　　3 AC LED的发展及典型产品

　　韩国汉城半导体公司即今天的首尔半导体早在2005年已发明可以用交流电直接驱动使其发光的 AC LED，其次是美同III-N Technology，3N技术开发 MOCVD生长技术基础的氮化镓讨底，可以增进照明和传感器的应用 ，并降低成本和提高生产效率。对大大小小的硅发光二极管提供6英寸生产技术。3N发明的单芯片交流发光二极管(AC LED)，建立了全面的专利组合，以保护和改善技术，牢固地确立其专有的立场，是首届一指的大规模商业化生产的交流发光二极管产品。台湾工业技术研究院2008年也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的AC LED产品，可直接插电于 60Hz或史高频率的AC 110V交流电压使其交流发光，应用于指示灯、霓虹灯、低瓦数照明灯，能有效解决现有 LED无法直接在交流电源下使用 ，造成产品应用成本较高的缺点。台湾工研院的On Chip AC LED因此获得素有美曰产业创新奥斯卡奖之称的 2008年R&D 100 Award大奖。现在全世界只有美国、韩国  台湾工研院有此技术，台湾工研院开发出白光 、蓝光及绿光 AC LED制程技术不仅与国际同步 ，也是全球领先者之一。

　　AC LED成熟的产品如首尔用于AC110V的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。用于AC110V功率在3.3W～4W，工作电流40mA；用于AC220V功率在3.3W-4W，工作电流20mA（图3）。LED晶粒直接封装在铜铝基板上。

图3 首尔半导体的AC LED

　　液光固态照明股份有限公司研发的采用独有的液体沉浸热管理解决方案（LITMS）的功率为5W的AC LED灯泡，将AC LED采用玻璃封装，无须使用电源转换器，使得灯泡寿命不受限于转换器，使用环保安全的配方液体，取代原来的金属散热片，而前向液冷360度散热方式，也是AC LED的光线更加柔和，减小刺眼感。其外形图如图4所示。

图4 液冷AC LED灯泡外形图

　　AC LED不仅可以用在各种场合的照明，还可以用于液晶显示屏的背光照明。其在照明上的一个典型应用原理图如图5所示，在AC LED两端分别串入正温度系数热敏电阻PTC，和限流电阻R1、R2、R3，接上110V或220V交流即可进入照明工作。相对传统的DC LED，无须降压整流装置，大大简化了实际应用，提高了效率和可靠性。

　　AC LED刚刚起步，现阶段仍有两个缺点，一是发光效率并没有DC LED高。二是AC LED有触电的风险。因为AC LED直接连接高压电网，如果采用金属鳍片散热，容易发生触电危险，需要研究新的间接散热方案，比如充液LED固态照明灯具等。

　　4 结语

　　目前AC LED在发光亮度、功率等方面还不够理想，但AC LED的应用简便、无需变压转换器和恒流源，以及低成本、高效率已显现强大的生命力。AC LED的技术在飞跃发展，可以设想在不久的将来，高亮度、大功率、低成本的产品将大量面世，更绿色、更环保为我们这个世界提供光明。