電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)為LED照明搭建了重要的舞臺，并為幾乎每種家庭和商業(yè)應(yīng)用都準(zhǔn)備了豐富的產(chǎn)品。

LED的好處不僅得到了廣泛宣傳，而且其更高效率、更長產(chǎn)品壽命、更低成本和環(huán)保的性能已得到證實(shí)。LED照明已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，那么LED照明何時(shí)會走入尋常百姓家？

雖然我們經(jīng)常會看到LED的新用途，但用于一般照明應(yīng)用的LED似乎已經(jīng)非常完善。當(dāng)然，在亮度和效率方面還有提升的空間，但從大的方面看，除了商業(yè)和特殊效果照明外，LED已經(jīng)達(dá)到最高發(fā)展水平了嗎？LEDtronics公司營銷經(jīng)理Jordon Papanier相信不會再出現(xiàn)任何本質(zhì)性的設(shè)計(jì)突破。

“在適合標(biāo)準(zhǔn)A19燈泡封裝尺寸的普通LED室內(nèi)燈流行之前，每流明瓦數(shù)仍需要進(jìn)一步提高?！彼硎?。

另一方面，Microsemi公司照明與汽車產(chǎn)品部營銷總監(jiān)Irene Signorino則更為樂觀。

“總的來說，LED照明市場無疑仍處于培育階段。確實(shí)有些特殊LED應(yīng)用在一些行業(yè)分析師看來已經(jīng)成熟，但是，大部分市場仍具備許多開放可能性。”她指出。

“在達(dá)到最高水平之前我們?nèi)杂性S多工作要做。大多數(shù)產(chǎn)品非常好，在總的光照和色彩質(zhì)量方面能夠給消費(fèi)者提供與白熾燈相似的體驗(yàn)，并且功耗低得多。這已經(jīng)足夠引起人們對LED照明的興趣了。不過仍有改進(jìn)的空間?！?a href="http://hljzzgx.com/tags/ti/" target="_blank">TI公司照明電源產(chǎn)品部策略營銷總監(jiān)Peter DiMaso表示。

“關(guān)鍵的設(shè)計(jì)突破將來自以極具成本效益的方式給簡單的電燈泡替換增加通信和智能功能，包括智能占位檢測、色彩調(diào)整、遠(yuǎn)程控制以及可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的無線或有線技術(shù)等。”DiMaso表示。

因此，在固態(tài)照明（SSL）前沿領(lǐng)域我們還未達(dá)到最高發(fā)展水平，仍有改進(jìn)和創(chuàng)新的空間。

“當(dāng)人們提起SSL時(shí)，他們總是只想到LED，并且只是單個(gè)元件?！監(jiān)sram Sylvania公司固態(tài)照明與新興市場部門高級總監(jiān)Makarand Chipalkatti指出。

“在總的發(fā)光系統(tǒng)中仍有許多工作要做，其中包括光學(xué)、架構(gòu)集成、功率分布、控制和通信等，而最關(guān)鍵的是人的因素，應(yīng)理解發(fā)光系統(tǒng)不只是燈泡，關(guān)鍵是光線輸出?！盋hipalkatti提醒道。

“普通照明：我們正處于LED爆炸式增長的早期階段，”Tranxon Technologies與e：cue lighting control公司總裁Tony Carrella表示，“消費(fèi)產(chǎn)品在不斷改進(jìn)，也就是說，每瓦流明數(shù)、CRI（染色指數(shù)）、成本和制造替代將可能成為最活躍的領(lǐng)域?！?/p>

SSL技術(shù)發(fā)展的障礙

LED照明更加高效，因此能夠降低電費(fèi)。由于LED具有很長的壽命，因此通過長期運(yùn)行更是顯得便宜。SSL可以達(dá)到傳統(tǒng)白熾燈和冷陰極熒光燈（CCF）照明的亮度，甚至更高，而且可以調(diào)光。

那么，大多數(shù)消費(fèi)者轉(zhuǎn)向全LED照明的最大障礙又是什么呢？幾乎每個(gè)人都同意，成本是SSL得到普及的最大障礙。在前端市場，LED照明并不便宜。

“對大多數(shù)消費(fèi)者來說主要的障礙還是價(jià)格?！盕uture Lighting Solutions公司全球營銷通信經(jīng)理Heather Goldsmith認(rèn)為，“在傳統(tǒng)燈泡只需幾個(gè)美元的情況下，消費(fèi)者是不愿意在LED燈上花20至30美元的。即使是電費(fèi)高漲，大多數(shù)消費(fèi)者也不愿意對 LED照明作出初始成本投資?！?/p>

除了價(jià)格外，還有其它一些有趣的因素阻礙著SSL技術(shù)的發(fā)展。

“對大多數(shù)消費(fèi)者來說最大的障礙無疑是價(jià)格?！盓RG Lighting公司新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Mike Kretzmer表示，“然而，缺少標(biāo)準(zhǔn)化以及早期產(chǎn)品令人懷疑的質(zhì)量也如影相隨。更要命的是，LED是電子產(chǎn)品，而且照明一直屬于電氣領(lǐng)域，這將在設(shè)計(jì)燈具和購買燈具的人之間產(chǎn)生相當(dāng)大的知識隔閡?！?/p>

“主要問題總是這樣一個(gè)事實(shí)：任何LED燈泡替換品不可避免要比替換掉的電燈泡昂貴得多?！眹H整流器公司（IR）LED部門經(jīng)理Peter B.Green表示。

“其它阻礙因素涉及與電燈泡相比的光源性能，包括可調(diào)光能力、色溫、或LED發(fā)射光的白度、相對電燈泡的發(fā)光量，以及光線是否能高效而均勻地分布，并且不產(chǎn)生暗區(qū)或奇怪圖案?！彼赋?。

“經(jīng)常提及的LED普及障礙是價(jià)格。消費(fèi)者仍然還有一種丟棄心理，他們希望能以白熾燈和CFL（緊湊型熒光燈）相同的價(jià)格購買到更好的光源?！泵绹鴩?a target="_blank">半導(dǎo)體公司SSL事業(yè)部應(yīng)用工程師Matt Reynolds表示。

“消費(fèi)者很難理解SSL的回報(bào)和長壽命優(yōu)點(diǎn)，總的來說還是不明白LED照明能提供什么?！盧eynolds補(bǔ)充道，“培養(yǎng)公眾意識并確保我們不掉進(jìn)CFL陷阱（一種可靠性很差的光源）將是關(guān)鍵，而且可靠性和良好回報(bào)的證據(jù)需要展示出來?！?/p>

除了成本外，Optek公司可視LED產(chǎn)品工程師Daniel Jacobs提供了其它一些可能的阻礙來源。“知識也會造成一點(diǎn)點(diǎn)障礙，因?yàn)橄M(fèi)者一般不熟悉SSL技術(shù)。”他指出，“錯(cuò)誤的感覺也是個(gè)問題。便宜、低性能的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場，并損害了LED產(chǎn)品的聲譽(yù)。例如，LED交通信號是最顯著的LED應(yīng)用之一，但其可靠性表現(xiàn)得非常差。”

總結(jié)LED制造商的觀點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，SSL面臨的最大障礙是價(jià)格、消費(fèi)者意識和相關(guān)知識，以及可靠性證據(jù)。假如針對這些問題的解決方案正在開發(fā)中，那么何時(shí)我們能看到LED得到廣泛普及呢？

LED照明市場已準(zhǔn)備就緒

LED照明問世已經(jīng)有很長一段時(shí)間了，那么如何才能將SSL推廣進(jìn)每個(gè)家庭呢？也許要一點(diǎn)政府強(qiáng)大的支持，類似聯(lián)邦通信委員會強(qiáng)制向公眾推廣數(shù)字電視那樣？LED什么時(shí)候能夠完全作為主要的光源呢？

“我的感覺是，如果沒有政府的強(qiáng)制措施或推動(dòng)，SSL照明的普及將非常緩慢，達(dá)到完全替換的程度可能要用10至20年?！盙lobal Lighting Technologies公司銷售總監(jiān)Brett Shriver表示。

“政府已經(jīng)在通過節(jié)能立法影響市場，這意味著替換其實(shí)已經(jīng)開始。”Sabic Innovative Plastics公司LED/照明部全球產(chǎn)品營銷經(jīng)理Hans-Otto Schlothauer指出。

“在有更好的標(biāo)準(zhǔn)化或政府推動(dòng)之前，一般民眾不可能完全支持這種技術(shù)?！盓RG公司的Mike Kretzmer表示。

談到完全轉(zhuǎn)向SSL，Supertex公司營銷副總裁Hernan DeGuzman謹(jǐn)慎地將其與數(shù)字電視作了比較?！俺杀臼且粋€(gè)壓倒性的因素。對消費(fèi)者來說，數(shù)字電視的成本已經(jīng)下降到與模擬電視相當(dāng)?shù)某潭取Ｍ瑯?，LED 燈的成本也必須降低到與白熾燈相同或稍高一點(diǎn)。”他認(rèn)為。

IR公司的Peter B.Green指出，由于LED光源相對較高的成本，也許有必要通過禁止白熾燈來推進(jìn)SSL的普及。“我估計(jì)在今后10年中LED將成為一般性應(yīng)用的主要光源?！彼硎?。

除了成本和政府強(qiáng)制措施外，F(xiàn)uture Lighting公司的Heather Goldsmith持更有針對性并且樂觀的觀點(diǎn)。“當(dāng)針對通用照明市場領(lǐng)域的照明解決方案關(guān)注于標(biāo)準(zhǔn)而不是定制解決方案時(shí)，LED就將擔(dān)當(dāng)主角。如今市場已經(jīng)作好準(zhǔn)備。因此對于何時(shí)普及的答案就在為每個(gè)用戶應(yīng)用找到正確的LED解決方案之中?！彼赋觥?/p>

LED照明解決方案

對于消費(fèi)者和商業(yè)用戶來說，市場上并不缺乏LED照明產(chǎn)品。例如，ERG Lighting公司的eDriver系列LED電源就包括恒壓和恒流模塊（圖1），每種都能達(dá)到90%的效率。這些模塊都是完全隔離型模塊，提供通用輸入（120、220、277V），功率因素校正大于90%，并具有0至10V的調(diào)光功能。

圖1 ERG Lighting公司的eDriver系列LED電源就包括恒壓和恒流模塊

Global Lighting Technologies公司通過整合邊緣光LED導(dǎo)光技術(shù)和大批量生產(chǎn)能力，提供細(xì)長、輕型、高效和極具成本效益的槽型聚光燈（圖2）產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以發(fā)出明亮均勻的光線，沒有熱點(diǎn)或暗區(qū)。尺寸為23.5x23.5英寸，厚度為0.35英寸，重量不到3kg，這種器件可以提供超過60流明每瓦的亮度、 4000K/6000K的色溫，功耗為45W。

圖2 Global Lighting Technologies公司的槽型聚光燈

LEDtronics公司的焰舌型表貼LED枝型裝飾燈采用焰舌形狀、紫外線保護(hù)的塑料透鏡外殼，允許LED在多個(gè)方向（圖3）上發(fā)出三維光，主要用于家庭照明應(yīng)用。DEC02SMB11E26系列燈的功耗是3W，可提供174至202流明照度。另外，這種燈可以提供360°的放射光束和135°的視角。

圖3 LEDtronics公司的焰舌型表貼LED枝型裝飾燈針對的是家庭照明應(yīng)用

Microsemi 公司推出的LXMG221W-0700034-D0電源模塊（圖4）支持5至16個(gè)LED，提供90至305Vac的通用輸入電壓范圍。這種產(chǎn)品的總諧波失真（THD）不到20%，可恒流單串輸出700mA電流，在高達(dá)34W負(fù)載條件下可提供14至48V直流輸出電壓，峰值效率為90%。同時(shí)可以通過0至 10V的調(diào)光控制和電位計(jì)調(diào)至10%。

圖4 Microsemi公司推出的LXMG221W-0700034-D0電源模塊

Osram 的超白Oslon SSL LED（圖5）尺寸僅為3x3mm，但可以提供高達(dá)1W的輸出和100lm/W的發(fā)光效率。這種LED的光束角度達(dá)80°，在熱阻為7K/W，工作電流 350mA下，超白光（5700K和6500K）典型亮度可達(dá)110流明，最大光通量為130流明。

圖5 Osram的超白Oslon SSL LED（采用3x3mm的緊湊型尺寸，但可以提供高達(dá)1W的輸出）

Supertex公司的AT9917和AT9932 LED驅(qū)動(dòng)器主要用于汽車照明應(yīng)用，如頭燈、尾燈和頂燈、指示燈以及儀表板背光燈。AT9917使用峰值電流模式控制方案驅(qū)動(dòng)單個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換器，并 集成了跨導(dǎo)放大器和采用外部FET的故障輸出電路。AT9932采用前饋電流控制方案，降低了對輸入電壓瞬變的易感性。

TI公司的TMDSDCDCLEDKIT LED DC-DC開發(fā)套件基于Piccolo?MCU和controlCARD開發(fā)平臺，它將所有必要的硬件和軟件捆 綁在一起，可用來開發(fā)數(shù)字控制的LED系統(tǒng)。一個(gè)MCU可以控制DC-DC電源級電路和多達(dá)8個(gè)LED串。值得注意的是，這個(gè)套件是完全開源的，同時(shí)提供 Gerber文件、原理圖和材料清單（BOM），并且都是免費(fèi)的。

來及其他技術(shù)的挑戰(zhàn)

技術(shù)歷經(jīng)提出、開發(fā)、發(fā)展和變化的過程，有時(shí)它們會誤入歧途。在任何給定的技術(shù)中，競爭性的變化和替代技術(shù)通常能保持市場的興趣。在通用照明市場上還有哪種照明技術(shù)能與LED激烈競爭呢？ERG公司的Mike Kretzmer認(rèn)為CFL有可能。

“過去幾年中許多CFL的壽命延長了兩倍多，并且初始成本仍遠(yuǎn)低于許多家庭應(yīng)用中的LED。然而，在CFL調(diào)光功能得到顯著改進(jìn)以及出于處理目的不使用汞和其它有害副產(chǎn)品制造它們的技術(shù)出現(xiàn)之前，CFL很難僅靠成本與SSL競爭?！?/p>

“射頻等離子是一種更高功率的技術(shù)，而量子點(diǎn)技術(shù)是未來的新秀。”TI公司的Peter DiMaso表示。

“HID（高亮度放電）照明仍保持著一定的市場份額，因?yàn)榕c熒光燈相比它們具有很高的每瓦流明數(shù)和較長的壽命，雖然遠(yuǎn)低于LED。感應(yīng)照明也繼續(xù)保持了一定的市場份額。這些光源可能最終都會被LED取代，但不是幾年中能完成的?！盜R公司的Peter B.Green指出。

“一些研究人員正在開發(fā)大功率OLED（有機(jī)LED），準(zhǔn)備用它制造出辦公室和家庭使用的超薄光板，但這些光板發(fā)熱嚴(yán)重，甚至比鹵素?zé)暨€熱。這些光板的長度是 2英尺或4英尺，或者可覆蓋天花板或房間的墻壁。“LEDtronics公司的Jordon Papanier表示。

但業(yè)界的主流意見認(rèn)為，LED將是未來SSL技術(shù)的主宰?！澳壳拔覜]有看到任何大的威脅?！泵绹鴩野雽?dǎo)體公司的Matt Reynolds表示。
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