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LED照明开始进入家庭,价格及性能障碍仍在

编辑:chris 2012-01-11 09:23:25 浏览:2169  来源:陈玉凤

  就现阶段绿能产业的发展而言,LED照明可说是目前推广成效最好的应用。然而,整体而言,LED照明的普及仍局限于路灯及商用环境的应用,家用照明方面的进度则较为落后。目前家用LED照明所采用的灯具以LED筒灯、LED灯泡居多,间接照明则是灯条居多。若再细分则有MR16规格的嵌灯、E27灯头规格的LED灯泡、E27灯头规格的LED装饰灯、E14灯头规格的床头灯等等,目前也已有许多业者推出相关产品,然而,LED照明若要大举进入家庭环境;进而全面取代传统照明设备,则在价格及效能方面仍必须有所突破,尤其是高功率LED照明灯具。

  在价格方面,1.2米长LED灯管的零售价近200元人民币,同样长度的传统日光灯管价格却在10元以下,这样的价格差距自然绝对是LED照明进入家庭环境的最大障碍。不过,业者指出,随着技术的成熟,在三至五年内,LED照明灯具成本将不断降低,达到普通消费者可以接受的价格,亦即40到60元人民币之间。

  节能灯仍为最大劲敌

  除了价格外,高功率LED灯具的发光效率也是一大问题。以5W、10W或13W的LED灯泡为例,其使用的LED晶粒发光效率约为每瓦50流明至80流明,然而实际的出光效率会因为灯具结构、光型等因素而有所折扣。再者,根据台湾消基会的调查显示,20瓦的LED灯泡价格为节能灯泡的12倍,但在相同电量下,LED灯泡的亮度仅是节能灯泡的八成。此外,LED散热器体积过大、演色性差等缺点也有待改善。

  直至目前为止,相较于节能灯具在居家建筑物中已颇为常见,例如可替换型灯泡(E27)、天花板灯具、嵌灯、吸顶灯等等范畴均是节能灯泡擅长的领域。市场上的LED照明产品则还是以MR16系列灯具、冷冻柜照明、灯条、轨道灯、橱柜灯、景观灯与拱形灯、小夜灯等应用为主。综合效能及价格两大因素,业界一般认为LED灯具若想要取代一般节能灯泡,首先LED灯泡光通量必须达1000lm,才能应付大部份室内照明需求,再者,LED的成本必须要下降到每千流明1美元(USD$1/Klm),如此才能加快普及速度。

  封装、驱动及灯具技术持续进步

  虽然家用LED照明的普及仍存在诸多障碍,不过,业者认为随着LED封装、LED灯具技术的进步,效率可望进一步提高,业者认为LED灯泡取代节能灯泡仍是必然的趋势。晶元光电总经理特助王希维便表示,目前LED照明普及化遇到的最大挑战是价格压力,其次是单位流明(光通量的单位)的功耗比(lm/W)。从芯片到封装的各个环节,都必须采取多样措施,如添加红光晶粉、发展高压LED等,以达到降低成本的目的。

  Maxim公司HBLED产品线业务经理Piero Bianco亦指出,与商业照明应用相比,庞大的消费群使得LED家庭照明市场极受关注,但家用市场对于成本极其敏感,这导致其发展速度缓慢,LED灯具的价格必须控制在10至15美元以下,才能进一步普及。

  Piero Bianco进一步说明指出,降低整个LED系统成本的有效方法之一是减少驱动器成本,例如利用单级变换驱动器,直接采用交流电源供电便能有效降低成本。另一种方法则在驱动器中尽可能避免使用电解电容,这是由于LED灯的工作温度较高,必须选用高级电解电容才能维持足够的驱动电路使用寿命。因此,如果驱动器中不需使用电解电容,也会节省相应的成本。

  Maxim已推出单级变换、无需电解电容的LED灯驱动方案。Maxim开发的交流输入(120VAC和230VAC)照明方案采用单级变换结构驱动LED,该方案可以通过三端双向可控硅开关调节亮度且不会出现闪烁,由于不需使用电解电容,可得到更小的外形尺寸,并有助于延长使用寿命,此器件可以配制成隔离和非隔离架构,功率因子优于0.9。

  事实上,目前已有LED业者宣称LED发光效率已可达到100-150 lm/W,灯具价格甚至也出现7美元的低价,可以预见,随着LED灯成本的下降,LED灯将能在价格差距缩小的情况下,以环保特性胜出市场。基本上,节能灯泡及灯管含有重金属汞,一旦破损便会释出汞进入环境,对环境和人体造成危害,而LED灯不含汞,符合环保诉求。除此之外,LED光源具有寿命长的优点,可使用25,000小时,光衰后的亮度仍然可以达到传统全新灯管的光效,以及无频闪、无辐射等特性,也都是LED灯具可以诉求的优点。

  再者,增加调光功能,让用户可根据实际需要调节灯的亮度,也有助于LED照明在家用市场上竞争力的提升。针对此应用,安森美半导体推出一款功率因子校正可调光LED驱动器NCL30000,其采用临界导电模式(CrM)反激架构,以单段式拓扑结构提供高功率因子(>0.95),可省下一个DC/DC转换段。典型应用包括LED嵌灯、LED灯泡等。

  2012为应用起飞关键年

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