led灯珠芯片 LED灯珠的恒流驱动芯片长啥样，它是怎么控制输出电流的？|特殊封装|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

LED灯珠的恒流驱动芯片长啥样，它是怎么控制输出电流的？

上期说到，我的LED灯盘的整流芯片已经检查完毕，没有问题，那么本期就了解一下另外一个芯片：WS3441S8P

我查询了一些资料，发现该芯片属于一种非隔离的降压型恒流LED驱动器，看来该芯片就是LED灯盘的核心芯片了。我们看一下手册给出的典型应用：

图1 WS3441S8P芯片的典型应用

从左往右看，左侧是交流输入，经过了整流电路，之后又经过了一个滤波电容，之后将整流后的电压经过一个电阻分压，加到了芯片的VCC电源输入端。从手册上可知，该款芯片适合输入的交流电压为AC85V～AC265V，这个电压范围对于我国220V的市电来说是非常合适的。芯片的ROVP引脚是过压保护引脚，需要接一个电阻到地。DRAIN为内部高压电源MOS管的漏极，其可承受的电压范围为：-0.3~500V 。CS为电流感应引脚，需要连接一个电阻到地，该芯片的输出功率为80V/220mA或者150V/150mA，电路右侧的二极管，起续流作用，由于是恒流驱动，因此需要将发光二极管串联在一起使用，这个是手册推荐的设置。

在知道了芯片的外围电路之后，我们还需要了解一下芯片的内部结构：

图2 WS3441S8P芯片的内部结构

先看图1，电流从整流电路出来的正极（右侧最上面的那个二极管）往下流经过数个LED灯珠流向漏极（DRAIN），之后又从芯片引脚的漏极（DRAIN）经过两个MOS管从CS引脚流出，之后电流再流过外部的电阻到地，因此，可以通过测量CS和地之间的电压，就可以测量发光二极管（LED灯珠）流过的电流。

芯片对LED灯珠的电流控制，可以用下面的图来理解：

图3 芯片对LED灯珠的电流控制流向

图3中的开关K就是芯片内部的MOS关，它的打开和闭合由芯片的内部逻辑控制，图中的电池正极为整流输出的正极，负极就是芯片的接地端（还有一个电阻与CS端连接，本图未画）。当开关K闭合的时候，电源电压直接加到LED灯珠之上，因此灯珠就开始亮，并且对下侧的电感进行充电蓄能，其电流流向为i2，当开关K关断的时候，因为电感的电流不能突变，且电感已经蓄了一定的能量，因此电流会通过续流二极管继续流动，如i1，只要适当的控制开关K的频率和选择适当的电感L值，LED灯珠的电流就会是连续的，就会一直亮下去，当然，如果切断了电源，LED灯珠最终就会因电感能量的释放完而熄灭

图4 LED灯珠工作时的电流情况

最终LED灯珠的电流就如图4所示，如果选择合适的电感L值，就可以得到更为平滑且稳定的电流。

好了，以上就是本期的主要内容，下期再见。另外，祝愿各位考生，能够考出一个理想的成绩，高考，加油！

芯片级拆解，看led集成灯珠的前世今生

LED集成灯珠：把多个发光芯片组合在一起的类似点阵的大功率单颗灯珠，称之为“LED集成灯珠”。集成灯珠体积不是很大，最大做到500W左右。

COB （Chip On Board ）板上芯片封装技术。工艺大致为银浆披覆芯片背面，然后用刺晶笔将芯片直接安放在基板表面，热处理（烤箱烘烤烧结使银浆固化）至芯片牢固地固定在基板上，随后再用打线机将金丝焊在芯片和支架上建立电气连接。最终再用胶/树脂覆盖、固化，以保证其可靠性。

COB灯珠和LED集成灯珠：

1.相同点：都是将多个LED芯片集成在底基板上。

2.不同点：

LED集成灯珠经常使用在LED投光灯、路灯、工矿灯等户外LED灯具，单颗10W-500W不等。COB灯珠经常使用在则中小功率的LED筒灯、轨道灯、天花灯等室内LED灯具上面，一般其单颗3W-72W不等。

LED集成灯珠多见铜基板，铜支架且带边脚（方便焊接DC线），形状多见方形。COB灯珠多见铝、陶瓷基板，无支架，其形状有方形，圆形等多种形状。

LED集成灯珠一般采用大尺寸芯片（如30mil）。COB灯珠芯片尺寸一般要小些（如24mil）。

今天，我们来拆100W集成灯珠，芯片10串10并。

集成灯珠已经坏了，直流可调电源供电，只有两路芯片亮，每一路10颗芯片串联。

特写一下。这些黑色的点点，就是电极焊点，称之为“一次焊接”------球焊。

主角登场！基板四角附近有通孔，螺丝将集成灯珠固定到大散热器上。

基板宽约4cm

长约4.5cm

侧面两个引脚支架，处于白色支架截面的中间位置。用来焊接驱动电源的输出DC线。

铜基板--------红铜材质，表面喷锡抗氧化。

红铜即纯铜，又名紫铜，就是铜单质，因其颜色为紫红色而得名。

紫铜镀锡的目的：有效防止紫铜受潮生铜绿、也可以阻止铜氧化/硫化变黑影响电接触性。紫铜镀锡后使用寿命延长几倍乃至十几倍，大大提高了紫铜的使用寿命，对紫铜的保护起了相当大的作用。但锡也是一种较活跃的金属，高温加速其氧化，形成较为稳定的化合物，颜色加深变黑，也起到一定的保护作用。

看这颗灯珠，铜基板底部因为有导热硅脂填充，基板与空气隔离，所以没有变色。与空气接触裸露的部分因灯珠发出高温，加速了其氧化发黑的速度。

芯片之间双金丝连接特写

芯片与支架之间金丝连接特写

支架上二次焊点特写

先拆白色支架。支架主要是solvay的白色PPA材料（或者改性PPA），耐高温焊接，高反射，与硅胶的结合性好，长期性耐度也不错。

关于PPA材质：中文名为聚对苯二酰对苯二胺，半结晶性材料，热变形温度约在300度，熔化温度约为320度，为一种芳香族的高温尼龙，但吸水较普通尼龙小的多，而这对led相对比较重要，对长期信耐度有影响，而且PPA颗粒不同牌号之间，信耐度，耐黄变等也各有不同，不同厂家，同种材质有时候也会有所差别。

基板露出斜条纹，它的作用是提高白色支架与基板之间的结合力-----------这些白色支架与基板先用机器注塑成型。

继续拆白色支架，露出更多的斜条纹。白色支架与硅胶边沿犬齿交叉------凹形槽。它的作用是提高结合力。还有一个非常重要的作用是，抗硅胶吸潮----水汽从这些凹槽边沿渗透更困难。

硅胶是由硅酸凝胶充分洗涤后，除去可溶性盐类,干燥脱水以后，形成一种多孔性固体硅胶对水等极性分子具有较强的吸附作用，在工作、生活上常常被派作防止霉变和锈蚀的用场。

用刀片劈开硅胶层

细看劈下来的硅胶（确切说是硅胶与荧光粉的混合物），留下一个个“小坑”和N多扯断的金丝。

LED芯片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层(灌封胶)，由于该胶层处于芯片和空气之间，从而有效减少了光子在界面的损失，提高了取光效率。此外，灌封胶的作用还包括对芯片进行机械保护，应力释放，并作为一种光导结构。因此，要求其透光率高，折射率高，热稳定性好，流动性好，易于喷涂。为提高LED封装的可靠性，还要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。目前常用的灌封胶包括环氧树脂和硅胶。硅胶由于具有透光率高，折射率大，热稳定性好，应力小，吸湿性低等特点，明显优于环氧树脂，在大功率LED封装中得到广泛应用，但成本较高。研究表明，提高硅胶折射率可有效减少折射率物理屏障带来的光子损失，提高外量子效率，但硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高，硅胶内部的热应力加大，导致硅胶的折射率降低，从而影响LED光效和光强分布。