PAGE我國半導體照明市場全局分析一、目前應用情況

1、應用種類

目前國內LED較為成熟的應用領域為建筑景觀照明，大屏幕顯示，交通信號燈，指示燈，手機及數碼相機等用小尺寸背光源，太陽能LED照明，汽車照明，特種照明及軍用等，其中建筑景觀照明是我國LED最大的應用領域。

2、成熟市場

（1）建筑景觀照明

由于LED光源具有節能環保、輕巧耐用、色彩豐富、簡單易控、低壓安全等一系列優點，在景觀照明中具有廣泛的應用市場，國內景觀照明市場規模約在200億元以上。廈門、重慶、上海、廣州、沈陽和哈爾濱等城市已建成一批LED景觀照明示范工程。在奧運和世博LED示范工程帶動下，北京、青島、上海等地將繼續建設一批LED景觀照明工程，這些工程擴大示范效應將進一步促進其他中小型城市采用LED景觀照明，從而加快我國LED景觀照明在不同地區與城市的大面積使用。

（2）交通信號燈

交通信號燈的市場規模達10億元以上。目前，我國高亮度LED城市交通信號燈也已廣泛應用。如上海市明確規定新上交通信號燈一律采用LED作為光源。另外，LED在鐵路信號機上也有廣闊的應用前景。傳統信號機以雙燈絲白熾燈泡為光源，燈泡壽命只有1000小時。我國政府計劃未來平均每年新建1700公里鐵路線，至2020年我國鐵路線總長將達到10萬公里，高可靠性、安全性及少維護的高亮LED將會大有作為。并且，手持信號燈、客車床頭閱讀燈、安全標志燈等鐵路信號及照明產品也開始使用LED。我國處于高速發展的公路、機場、海港等領域的信號、標識類用燈，也是LED應用很有潛力的市場。

（3）顯示屏|顯示器件

顯示屏市場規模達50億元。我國led顯示屏起步較早，市場上出現了一批具有較強實力的生產廠商，已經形成了一個配套齊全的成熟行業。目前我國LED顯示屏已經廣泛應用到車站、銀行、證券、醫院、體育場館、市政廣場、演唱會、車站、機場等公共場所。國內LED顯示屏市場的國產率接近100％。此外，隨著智能交通系統的發展與成熟，信息的及時全面發布成為交通領域面向社會公眾服務的重要內容，各類信息顯示設備成為機場、火車站、碼頭、公交車站、高速公路、城市道路、停車場等發布信息的主導手段。LED顯示屏以其高亮度、高可靠性等優點成為主要顯示產品。

（4）小尺寸LCD背光源

國內小尺寸（7寸以下）背光源市場約20億元。LED已在手機、MP3、MP4、DC/DV及PDA等小尺寸LCD面板領域取得了成熟廣泛的應用與普及。隨著彩屏手機，以及高像素拍照手機、大屏幕音影手機、多功能3G手機的盛行，預計每部手機所需LED顆數高達12-18顆。因此，預計未來幾年國內生產的手機所需LED顆數高達60億顆左右。國內封裝企業正在積極開展技術研發或引進設備，以提高生產能力和產品品質。特別是近年日本、韓國小尺寸液晶背光廠正在向中國轉移。

（5）汽車應用

國內LED汽車燈具市場已超過10億元。2006年中國汽車產銷達727.97萬輛和721.60萬輛，同比增長32.76％和30.02％。隨著LED發光組件技術水平的提高，產品價格的下降，LED組合尾燈、LED剎車燈、LED轉向燈等將會成為我國轎車車燈的主流配置。預計2010年我國LED前裝市場（OEM配套市場）,LED組合尾燈、LED中央高位剎車燈、汽車儀器|儀表背光以及其它LED燈的配套將達到40億元。車用LED的下一應用趨勢將是汽車前大燈.

3.太陽能LED照明

國內太陽能LED照明產值超過30億元。LED是低壓、直流供電，與太陽能光伏電池低壓、直流供電的方式非常匹配，兩者結合不需要交流逆變器，真正實現新能源與新光源的結合。太陽能半導體照明草坪燈、庭院燈、信號指示燈等已開始在國內的小區、園林建設、農村地區道路照明中使用，目前中國已占領全球太陽能半導體照明產品80％以上市場。

4、未來市場

（1）中大尺寸LCD背光源

筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視（LCDTV）三大中大尺寸LCD面板，已被業界廣泛認為是繼手機背光的成熟穩定應用后，LED背光正在進入的巨大新興市場。我國已成為手機、電腦與電視生產與消費大國，預計2010年國內筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視銷量分別為1900萬臺、2500萬臺、1800萬臺，對功率型白光led的平均需求量分別為30顆/臺、60顆/臺、180顆/臺，總計約達53億只功率型白光LED，市場規模約1000億元。如此巨大的潛在需求，給國內LED廠商的發展提供了巨大的開拓市場空間。

（2）道路照明

LED路燈是半導體照明最終進入千家萬戶的功能性照明的第一步,其優點是省電(功率低，尤其是有效流明數高，一般是90WLED光源相當于250W高壓鈉燈)，方向性強（感狀視覺增強型）；環保、安全、長壽命(2-5萬小時)；易維護，高顯色指數（LED光源在70－80之間，普通高壓鈉燈顯色指數只有20－40左右，顏色失真嚴重）；耐開關易控制（低溫使用－開啟即亮）。用LED路燈替代傳統路燈，一盞每年可節電1000度。我國用于城市道路照明的路燈存量2850萬只，年增量150-200萬只，每盞LED路燈價格3500-5000元，需要100-200只功率型白光LED，市場潛力巨大。此外，隧道燈市場潛力也很巨大，全國隧道總長近5000公里，上海擬建設的連接崇明島的隧道9公里。

（3）室內普通白光照明

國內已有采用LED作為室內照明的案例，2-3年節約的電費即可收回初始投資。隨著LED性能的不斷提高和價格持續降低，節能環保的LED將逐步進入通用照明領域。特別在公共照明場所，由于環境要求需要不間斷照明的地點，如加油站、地下停車場、醫院、星級酒店、商務會館、商品展示柜臺、高檔商用寫字樓等商用場所，對于較高的價格也能接受，預計這些場所將率先采用白光LED作為普通照明。

此外，在節能環保的巨大壓力下，國外政府采取相關政策鼓勵和推廣LED照明產品應用。2005年12月日本出臺改善與提高能源使用的促進稅法，明確規定企業或機構使用LED照明取代白熾燈照明，可獲得投資額130%超額折舊，或者是投資額7%的稅率減免。歐盟2006年7月開始實施RoHs法案（全稱是《在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令》），限制含汞的熒光燈管的使用；美國加州立法者提議到2012年實行白熾燈禁止令；2007年2月澳大利亞政府宣布將逐步淘汰白熾燈；我國臺灣2012年限制白熾燈的使用。

在我國大力提倡節能環保的形勢下，以及在即將到來的北京奧運和上海世博會的政府示范工程推動下，LED普通照明必將迎來良好的發展契機與前景，白光照明有非常大的潛在市場需求。我國是僅次于美國的第二發電大國，美國現在每年照明用電6000億度，約占用電總量的20%；我國雖然人口是美國的5倍，但每年照明用電只有3000億度，僅為美國的1/2，占全國用電總量的12%，受能源緊張和環保要求的影響，中國照明必須走節電道路。中國是世界照明電器生產和出口大國，2006年行業產值1600億元，出口100億美元，每年以20％以上速度增長，若LED技術與成本滿足照明要求，我國在良好的照明產業基礎上，很有可能成為LED照明燈具生產和出口大國。

（4）其它新興前沿市場

5.農業生產用人工光源

農業生產中的植物光照與動物培育生長所用人工光源，主要有熒光燈、高壓鈉燈、鹵素燈以及白熾燈等。長久以來，發光效率高、均勻度以及光質好的人工光源一直是業界關注與努力的重點與方向。與傳統人工光源相比，LED具有綠色節能、直流驅動、體積小、壽命長、波長固定，光強、光質，紅/藍光比例或紅/紅外光比例)均可調整，冷卻負荷低、單位面積栽培量高等一系列優點。863半導體照明工程重大項目已開展半導體照明光源在植物組培中的應用研究工作，采用LED光源的植物組培苗生長實驗的第一批實驗數據已經獲得。隨著實驗的不斷深入和數據的不斷積累，將得到適宜于植物組培育苗和植物設施種植照明需要的優化參數和控制技術，研制出植物組培專用高效LED光源系統和設施植物專用高效LED光源系統。

6.醫療用光源

科學試驗證實，LED光源具有消炎、殺菌及誘導促進人體組織變化、影響人體生物節律等醫療效果，因此，迄今已有大量LED光源治療皮膚、視力、傷口以及美容等成功醫療案例。如利用LED紅光的消炎效用治療皮膚潰瘍與輔助傷口愈合；結合藍光與紅光并用治療輕微至中度嚴重的青春痘；采用LED紅外光治療關節炎、肌腱炎、背痛等；采用白色led光源內窺鏡，再現了對象物的色彩，而且在內窺鏡前端配備可擊退人體內病原菌的近紫外LED。美國研發的以LED進行光動力皮膚癌及腦腫瘤療法的設備，已獲得美國食品藥品管理局(FDA)的批準進行人體臨床實驗。LED光源在人體診斷與治療方面存在廣泛的應用，預計未來面向醫療的LED市場將會逐步擴大。

7.LED液晶投影機

利用LED為液晶投影機光源，具有小型化、節能環保、電池低壓驅動、開關機快速、色彩顯示范圍寬（NTSC可達130％）、使用壽命長（為高壓燈泡的3-6倍）等一系列性能優勢，對于滿足更加強調靈活性與顯示效果的家庭娛樂或辦公室演示需求具有廣泛市場前景。2006年1月全球視訊科技領導廠商優派（ViewSonic）公司在美國拉斯維加斯“CES2006”推出展示了首款LED液晶投影機系列產品。

8.DLP背投用LED光源

DLP（DigitalLightProcessing）技術是以一種微機電(MEMS)組件為基礎，采用速度極快的數字微型反射鏡組件控制光開關，為真正的數字投影和顯示技術。與目前常用高壓水銀燈泡相比，LED光源作為一種長壽環保新型光源，除具備快速開關、亮度可獨立調節改善動態畫面效果之外，因LED光源的色純度極高，顯示出的圖像色彩范圍（NTSC）遠比使用高壓水銀燈泡寬廣；此外LED具有發熱量低的優點，不需高壓水銀燈泡的開機預熱與關機通電散熱過程，可以實現高速啟動與快速關機（對于商用很重要）。隨著DLP背投的日益普及，LED作為一種取代高壓水銀燈的新型光源勢必大有作為。

9.航空照明光源

LED照明航空應用產品種類繁多，如航空燈、飛機內燈、飛機外燈、機場燈、障礙預警燈、閃燈、燈塔燈、跑道信號燈等。國際著名波音公司已經指定LED照明系統用于全新的波音787夢幻客機（Dreamliner）主艙，為旅客飛行提供更舒適休閑的航空旅行。此外，該系統由LED的天花板燈具、側墻燈具、入口燈、走廊燈以及重點照明燈組成，提供了較低的維護成本和較長的修理間隔等附加優勢。

10.博物館文物展示照明

傳統光源，如熒光燈、金屬鹵素燈產生的紫外輻射與熱量，會對博物館文物造成不同程度的老化和損害，而LED光源為低壓驅動、發熱量低，安全防火的要求容易滿足，同時LED光源中不含損壞文物的紅外線和紫外線，可以對特定的真實色彩顯現出來。我國敦煌研究院已開始采用LED作為壁畫的照明光源。LED光源照明在博物館、古代建筑照明中具有很大的應用市場。

二、進出口情況

1、芯片

2007年芯片進口額約4億美元。2002年前國內LED芯片完全依賴進口，2003年國家半導體照明工程啟動后，GaN功率型芯片從無到有，并帶動了小功率芯片的發展，逐步替代進口。2006年國內LED芯片需求量660億只，進口370億只，國產化率已達到44％。預計2007年國產白光照明用小功率GaN芯片將達到80億只，國產化率超過30％，功率型GaN芯片國產化率將達到20％。

2、封裝

2007年封裝出口額約11億美元。2006年國內LED封裝產量600億只（不含臺資、港資封裝企業），銷售額146億元，預計2007年將達到200億元，出口額約1億美元。另外，臺灣企業在大陸以出口為主的封裝產量每年在300億只以上，出口額超過10億美元。我國已成為世界LED封裝的重要基地，占世界市場的20%，并且國際封裝業有向我國轉移的趨勢，有望成為世界最大的LED封裝產品生產和出口基地。

3、應用

2007年應用產品出口額超過15億美元。中國已成為世界重要的LED顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品的生產和出口國。2006年LED顯示屏行業產值約50億元，出口額約1億美元，預計2007年產值將超過60億元，出口額超過1.5億美元。2006年太陽能LED燈具產值約10億元，2007年產值將超過30億元，其中90％以上出口，出口額約4億美元。2007年，景觀照明燈具出口額約2.5億美元，led手電筒出口額約1億美元，其他便攜式燈具（自行車燈、行人示位燈、旅游燈等）出口額約1.5億美元，裝飾、禮品及玩具等led產品出口額約2.5億美元，家電、電子產品顯示模塊、背光及指示等產品出口額約2億美元。

三、節能減排情況

1、現狀

目前半導體照明主要應用于特殊照明領域，如交通信號燈、景觀照明、LED全彩顯示屏等，但節能的效果十分明顯：如景觀照明（替代霓虹燈）節能70%，如國家游泳中心（水立方）5萬平米的景觀照明工程全部采用LED，與傳統熒光燈相比，全年預計可節約電能74.5萬度，節約電費約84.9萬元，節能73.34%；交通信號燈（替代白熾燈）節能80%；庭院燈節能70％。在功能性照明領域，節能效果已開始顯現，如LED作為次干道路燈（替代高壓鈉燈）節能70％。雖然初始采購價格是普通路燈的3倍，綜合成本約3-4年可持平。

因半導體照明應用領域廣泛，還沒有完整的節電數據統計，預計年節電量已超過5億度。其中僅交通信號燈（替代白熾燈），每年可節電2億度；LED景觀照明(替代霓虹燈和白熾燈等)每年可節電3-5億度。用LED路燈替代傳統路燈，一盞每年可節電1000度，僅以目前我國用于城市道路照明的存量2850萬只、年增量150-200萬只路燈計算，如果增量部分全部采用LED路燈，每年可節電約20億度；如能將路燈存量部分也全部更換為LED路燈，每年可節電越300億度。

2、未來效果

預計2010年，LED產品的發光效率可達到100lm/W，開始進入普通照明市場，年節電500億度，通過節電可減少CO?、SO?、NOx、粉塵排放5000萬噸。

預計2015年，LED產品的發光效率可達到150lm/W，LED照明占有20%的照明市場(照明用電將超過5000億度)，每年將節約用電1000億度，超過三峽水電站的年發電量（847億度/年）。通過節電可減少CO?、SO?、NOx、粉塵排放1億噸。2008年LED產業大躍進的六大理由繼手機帶動LED第1波高成長之后，LED產業可望進入第2波高成長期。從以下幾點可以發現，LED產業在2008年將會大幅成長，預估高亮度LED市場在2008年將會達56億美元，成長16.7%。

一、LED背光的筆記型計算機(NB)上市

2007年底多款以LED背光為賣點的NB相繼上市，LED背光面板新世代NB的訴求：在于可提供較高的色彩飽和度，呈現更好的視覺效果；同時，在機體上更為輕薄，便于攜帶；而它的省電特性，在較低的功耗下，提高電池的續航力，讓使用時間更長；此外，無汞成分，符合環保訴求。比較各家品牌之后，可以發現價格多在新臺幣5-7萬元之間，屬高階機種使用，目前仍是以12吋以下為主，逐漸往大尺寸發展。

二、路燈市場帶來需求

全球路燈約有1.2-1.3億盞，美國約1,000萬盞、大陸約1,500萬盞、臺灣約135萬盞，目前已有美、加、大陸等國家在部分城市的路面使用，狀況良好，與傳統一般路燈相比，對行車安全并無影響，在亮度上差距不大。在照明效能提高、價格降低之后，替代性會提高。據美國能源部表示可節省50%以上的電力消耗，少建100座以上的發電廠。新興市場如大陸，由于經濟起飛，對電能需求大，有供不應求的現象，在LED路燈發展外在條件上，較歐美更迫切及動機去推動LED路燈，因此看好大陸LED路燈市場，預估2008年大陸LED路燈市場將占全球LED路燈市場5成以上。

三、LED導入汽車頭燈應用

國際車廠已將LED頭燈導入高階車款之中，2007年TOYOTA于全球首推配備LED頭燈車款Lexus

LS600，Audi也將于2008年夏季車展中展出搭配LED頭燈的R8車款，臺廠裕隆集團也預計2008年底推出搭配LED頭燈的本土汽車，并搭載于東風汽車上進軍大陸市場。

四、2008北京奧運帶來商機

大陸北京為了奧運，進行多項建設，為LED產業帶來龐大商機，像是設置在各會場、機場的LED大型廣告牌、美化外圍的景觀燈，相關城市如青島、天津等也將興建LED的顯示廣告牌、戶外照明用的路燈、運動場的夜間照明設備。五、各國政策推動

由于環保節能的因素，減少溫室氣體的排放，歐盟從2007年起逐漸淘汰白熾燈，澳洲也宣示2010年起全面禁用白熾燈，大陸中央更把地方政府推動LED照明列為施政考核的重點，美國則聲稱20年之內，將促使LED照明更加普及，使財政減少1,000多億美元的支出。

六、能源價格高漲

原油價格去年開始一路飆漲，2008年一開始油價盤中就突破100美元大關，玉米、黃豆由于是生物能源的原料，也創下歷史新高，這對使用火力發電的國家有很大的影響，以大陸為例，進口石油有4成左右用來發電，雖然油價高漲，可改用燃煤發電，但目前煤礦產量也是不足的情況，所以電力短缺是無可避免的現象。在供應無法增加的情況下，減少需求就是必要的方向，因此給節能省電的LED一個絕佳的舞臺。電壓比較器原理分析第一章緒論電壓比較器是對輸入信號進行鑒幅與比較的電路，是組成非正弦波發生電路的基本單元電路，在測量和控制中有著相當廣泛的應用。本文主要講述各種電壓比較器及其對應的應用電路，講述各種電壓比較器的特點及其電壓傳輸特性，同時闡述電壓比較器的組成特點和分析方法。電壓比較器是集成運放非線性應用電路，他常用于各種電子設備中，那么什么是電壓比較器呢？下面我給大家介紹一下，它將一個模擬量電壓信號和一個參考固定電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產生躍變，相應輸出高電平或低電平。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應用于模擬與數字信號轉換等領域。圖1圖1所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運放的同相的輸入端，輸入電壓ui加在反相的輸入端。第二章電壓比較器原理圖電壓比較器可將模擬信號轉換成二值信號，即只有高電平和低電平兩種狀態的離散信號。因此，可用電壓比較器作為模擬電路和數字電路的接口電路。集成電壓比較器雖然比集成運放的開環增益低，失調電壓大，共模抑制比小，但其響應速度快，傳輸延遲時間短，而且一般不需要加限幅電路就可以直接驅動TTL、CMOS和ECL等集成數字電路；有些芯片帶負載能力強，還可以直接驅動繼電器和指示燈。按一個器件上所含有電壓比較器的個數，可分為單、雙和四電壓比較器；按功能，可分為通用性高速型低功耗型低電壓型和高精度型電壓比較器；按輸出方式，可分為普通集電極（或漏極）開路輸出或互補輸出三種情況。集電極（或漏極）開路輸出電壓必須在輸出端接一個電阻至電源，若一個為高電平，則另一個必為低電平。此外，還有的集成電壓比較器帶有選通斷，用來控制電路是處于工作狀態，還是處于禁止狀態。所謂工作狀態，是指點亂編電壓傳輸特性工作；所謂禁止狀態，是指電路不按電壓傳輸特性工作，從輸出端看進去相當于開路，即處于高阻狀態。下面是對具體電壓比較器的功能電路分析：(a)電路圖1傳輸特性當ui＜UR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即uO＝UZ當ui＞UR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等于穩壓管的正向壓降UD，即uo＝－UD因此，以UR為界，當輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態，高電位和低電位。表示輸出電壓與輸入電壓之間關系的特性曲線，稱為傳輸特性。圖3－1(b)為(a)圖比較器的傳輸特性。常用的電壓比較器有過零電壓比較器、具有滯回特性的過零比較器、滯回電壓比較器，窗口（雙限）電壓比較器。LM339常用來構成各種電壓比較器集成電壓比較器簡介：作用：可將模擬信號轉換成二值信號，即只有高電平和低電平兩種狀態的離散信號。應用：作為模擬電路和數字電路的接口電路。特點：比集成運放的開環增益低，失調電壓大，共模抑制比小；但其響應速度快，傳輸延遲時間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅動TTL、CMOS和ECL等集成數字電路；有些芯片帶負載能力很強，還可直接驅動繼電器和指示燈。第三章電壓比較器工作原理及應用電壓比較器(以下簡稱比較器)是一種常用的集成電路。它可用于報警器電路、自動控制電路、測量技術，也可用于V/F變換電路、A/D變換電路、高速采樣電路、電源電壓監測電路、振蕩器及壓控振蕩器電路、過零檢測電路等。本文主要介紹其基本概念、工作原理及典型工作電路，并介紹一些常用的電壓比較器。3.1什么是電壓比較器簡單地說，電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小(也有兩個數字電壓比較的，這里不介紹)，并判斷出其中哪一個電壓高，如圖1所示。圖1(a)是比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端(“+”端及反相輸入端“-”端)，有一個輸出端Vout(輸出電平信號)。另外有電源V+及地(這是個單電源比較器)，同相端輸入電壓VA，反相端輸入VB。VA和VB的變化如圖1(b)所示。在時間0～t1時，VA>VB；在t1～t2時，VB>VA；在t2～t3時，VA>VB。在這種情況下，Vout的輸出如圖1所示：VA>VB時，Vout輸出高電平(飽和輸出)；VB>VA時，Vout輸出低電平。根據輸出電平的高低便可知道哪個電壓大。圖1如果把VA輸入到反相端，VB輸入到同相端，VA及VB的電壓變化仍然如圖1(b)所示，則Vout輸出如圖1(d)所示。與圖1(c)比較，其輸出電平倒了一下。輸出電平變化與VA、VB的輸入端有關。圖2是雙電源(正負電源)供電的比較器。如果它的VA、VB輸入電壓如圖1(b)那樣，它的輸出特性如圖2(b)所示。VB>VA時，Vout輸出飽和負電壓。圖2如果輸入電壓VA與某一個固定不變的電壓VB相比較，如圖3(a)所示。此VB稱為參考電壓、基準電壓或閾值電壓。如果這參考電壓是0V(地電平)，如圖3所示，它一般用作過零檢測。3.2電壓比較器的工作原理比較器是由運算放大器發展而來的，比較器電路可以看作是運算放大器的一種應用電路。由于比較器電路應用較為廣泛，所以開發出了專門的比較器集成電路。圖4(a)由運算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調電壓，則其輸出電壓Vout與VA、VB及4個電阻的關系式為：Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，則Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當R1=R2=0(相當于R1、R2短路)，R3=RF=∞(相當于R3、RF開路)時，Vout=∞。增益成為無窮大，其電路圖就形成圖4(b)的樣子，差分放大器處于開環狀態，它就是比較器電路。實際上，運放處于開環狀態時，其增益并非無窮大，而Vout輸出是飽和電壓，它小于正負電源電壓，也不可能是無窮大。圖4從圖4中可以看出，比較器電路就是一個運算放大器電路處于開環狀態的差分放大器電路。同相放大器電路如圖5所示。如果圖5中RF=∞，R1=0時，它就變成與圖3(b)一樣的比較器電路了。圖5中的Vin相當于圖3(b)中的VA。圖53.3比較器與運放的差別運放可以做比較器電路，但性能較好的比較器比通用運放的開環增益更高，輸入失調電壓更小，共模輸入電壓范圍更大，壓擺率較高(使比較器響應速度更快)。另外，比較器的輸出級常用集電極開路結構，如圖6所示，它外部需要接一個上拉電阻或者直接驅動不同電源電壓的負載，應用上更加靈活。但也有一些比較器為互補輸出，無需上拉電阻。圖6這里順便要指出的是，比較器電路本身也有技術指標要求，如精度、響應速度、傳播延遲時間、靈敏度等，大部分參數與運放的參數相同。在要求不高時可采用通用運放來作比較器電路。如在A/D變換器電路中要求采用精密比較器電路。由于比較器與運放的內部結構基本相同，其大部分參數(電特性參數)與運放的參數項基本一樣(如輸入失調電壓、輸入失調電流、輸入偏置電流等)。第四章比較器典型應用電路分析這里舉兩個簡單的比較器電路為例來說明其應用。4.1散熱風扇自動控制電路為了更好地控制風扇，以使風扇能夠良好的工作，需達到以下兩個要求一：總冷卻需求

首先必須了解三個關鍵因素以得到總冷卻需求：

必須轉換的熱量(即溫差DT)

抵消轉換熱量的瓦特數(W)

移除熱量所需的風量(CFM)

總冷卻需求對于有效地運作系統甚為重要。有效率的系統運作必須提供理想的運作條件，使所有系統內的組件均能發揮最大的功能與最長的使用年限。

下列幾個方式，可用來選擇一般用的風扇馬達：

1.算出設備內部產生的熱量。

2.決定設備內部所能允許的溫度上升范圍。

3.從方程式計算所需的風量。

4.估計設備用的系統阻抗。

5.根據目錄的特性曲線或規格書來選擇所需的風扇。如果已知系統設備內部散熱量與允許的總溫度上升量，可得到冷卻設備所需的風量。

以下為基本的熱轉換方程式：

H=Cp×W×△T

其中

H=熱轉換量

Cp=空氣比熱

△T=設備內上升的溫度

W=流動空氣重量

我們已知W=CFM×D

其中D=空氣密度經由代換后，我們得到:

再由轉換因子(conversionfactors)與代入海平面空氣的比熱與密度，可得到以下的散熱方程式：

CFM=3160×千瓦／△℉

然后得到下列方程式：

其中

Q：冷卻所需的風量

P：設備內部散熱量(即設備消耗的電功率)

Tf：允許內部溫升(華氏)

Tc：允許內部溫升(攝氏)

DT=DT1與DT2之溫差

溫升與所需風量之換算表

KWh

DT

DT℃℉0.511.522.533.544.5550901835537088105123141158176458120395978981171371561761954072224466881101321541761952203563255075100125151176201226251305429598811714617620523426429325453575105141176211246281316351203644881321762202643083513964391527591171762342933514104695275861018881762643514395276157047918795917635152770487910551230140615821758例一：設備內部消耗電功率為500瓦，溫差為華氏20度，下列為其計算結果：

或

例二：設備內部消耗電功率為500瓦，溫差為攝氏10度：

或

二：全部系統阻抗／系統特性曲線

空氣流動時，氣流在其流動路徑會遇上系統內部零件的阻擾，其阻抗會限制空氣自由流通。壓力的變化即測量到的靜壓，以英吋水柱表示。

為了確認每一槽排(slot)之冷卻瓦特數，系統設計或制造廠商不但必須有風扇的有效風扇特性曲線以決定其最大風量，而且必須知道系統的風阻曲線。系統內部的零件會造成風壓的損失。此損失因風量而變化，即所謂的系統阻抗。

系統特性曲線之定義如下：

DP=KQn

其中K=系統特定系數

Q=風量(立方呎)

n=擾流因素，1<n<2

平層氣流時，n=1

亂流氣流時，n=2

一些大功率器件或模塊在工作時會產生較多熱量使溫度升高，一般采用散熱片并用風扇來冷卻以保證正常工作。這里介紹一種極簡單的溫度控制電路，如圖7所示。負溫度系數(NTC)熱敏電阻RT粘貼在散熱片上檢測功率器件的溫度(散熱片上的溫度要比器件的溫度略低一些)，當5V電壓加在RT及R1電阻上時，在A點有一個電壓VA。當散熱片上的溫度上升時，則熱敏電阻RT的阻值下降，使VA上升。RT的溫度特性如圖8所示。它的電阻與溫度變化曲線雖然線性度并不好，但是它是單值函數(即溫度一定時，其阻值也是一定的單值)。如果我們設定在80℃時應接通散熱風扇，這80℃即設定的閾值溫度TTH，在特性曲線上可找到在80℃時對應的RT的阻值。R1的阻值是不變的(它安裝在電路板上，在環境溫度變化不大時可認為R1值不變)，則可以計算出在80℃時的VA值。圖7