解析AC LED应用与发展趋势-LED技术论文(1)

2008年9月，台湾✎工研院以「芯片式交流电发光二极管照明技术」获得美国R&D 100 Awards肯定。2008年10月更与厂商合作成立「AC LED 应用研发联盟」，透过产业垂直整合发展，积极在全球布局AC LED相关专利。

以AC LED可直接在交流电下运作的特性，配合特有插拔式散热封装，将对传统LED在照明及相关应用带来冲击，同时也为台湾LED厂商发展另创新的商机。

一. AC LED利用交流电直接驱动，颠覆传统应用 不论是家庭、工商业或公共享电，大多以交流电的方式提供，主要是为了避免远距离的电力传送会有多余损耗，才采用交流电的方式输送到使用端，故电器必须设计成交流电驱动使用，否则会因电压不符而产生短路问题。 传统LED皆须以直流电做为驱动，因此在使用一般交流电作为电源供应的同时，必须附带整流变压器将AC/DC转换，才能确保LED的正♀常运作。

而应用上一直强调LED省电的特性，但在AC/DC转换的过程中，其实有高达15～30%的电力耗损，使用上依旧不具效率；因此，研发可直接用AC驱动的LED就成了一个新构想。 台湾工研院成功研发出可在交流电110V下直接使用的AC LED，搭配特有的立体导热和可插拔式封装技术，于2008年荣获美国R&D 100国际大奖肯定。

AC LED除了增添应用上的便利性外，更将为LED产业的发展掀起一波新革命时代。

在照明灯源演进上AC LED占尽优势 传统白炽灯因电光效率转换差，且有环保上的问题，在节能减碳风潮带动下，2010年起全球将纷纷禁用，宣告LED照明普及时代已不远，唯目前仍需精进白光LED发光效率和散热设计。 LED在电流通过发光时会产生热能，而DC LED在AC/DC转换过程中产生更多热能，因此散热设计将是影响LED使用寿命的关键。

一般设计是直接将LED和散热基板焊在✯一起，当LED灯源损坏时，必须整个基座汰换。而工研院研发的AC LED采用可插拔式立体导热封装技术，除增加导热面积外，当灯源损耗时可直接以插拔方式汰换，较DC LED便利，也因此特殊的插拔式技术获得美国R&D 100国际大奖肯定。

图一 灯源演进及相关应用特性 Source：工研院电光所；拓墣产业研究所整理，2008/11 AC LED透过特殊电路设计可直接使用交流电驱动，不需配合整流变压器♂也能正常运作，所以在照明灯具设计上，体积及重量都能较一般DC LED灯具更有优势。但目前因发光效率仍比DC LED差，价格也较贵，在应用推广上仍需一段时间。

表一 LED光源特性比较Source：工研院电光所；拓墣产业研究所整ช理，2008/11

AC LED搭配可插拔式封装，使用更为便利 工研院在此次得奖的AC LED研发上有两大主要技术，分别为「高效桥式AC LED芯片技术」和「低热阻立体导热插拔LED封装技术」。 桥式AC LED芯片技术主要是利用桥式整流电路的设计，将AC电流导入后经由转换，会输出DC电流；此