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)應用都準備了豐富的產(chǎn)品。LED的好處不僅得到了廣泛宣傳，而且其更高效率、更長(cháng)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)準備就緒，那么LED照明何時(shí)會(huì )走入尋常百姓家？

雖然我們經(jīng)常會(huì )看到LED的新用途，但用于一般照明應用的LED似乎已經(jīng)非常完善。當然，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)達到最高發(fā)展水平了嗎？LEDtronics公司營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Jordon Papanier相信不會(huì )再出現任何本質(zhì)性的設計突破。

 “在適合標準A19燈泡封裝尺寸的普通LED室內燈流行之前，每流明瓦數仍需要進(jìn)一步提高。”他表示。

 另一方面，Microsemi公司照明與汽車(chē)產(chǎn)品部營(yíng)銷(xiāo)總監Irene Signorino則更為樂(lè )觀(guān)。

 “總的來(lái)說(shuō)，LED照明市場(chǎng)無(wú)疑仍處于培育階段。確實(shí)有些特殊LED應用在一些行業(yè)分析師看來(lái)已經(jīng)成熟，但是，大部分市場(chǎng)仍具備許多開(kāi)放可能性。”她指出。

 “在達到最高水平之前我們仍有許多工作要做。大多數產(chǎn)品非常好，在總的光照和色彩質(zhì)量方面能夠給消費者提供與白熾燈相似的體驗，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(guò)仍有改進(jìn)的空間。”TI公司照明電源產(chǎn)品部策略營(yíng)銷(xiāo)總監Peter DiMaso表示。

 “關(guān)鍵的設計突破將來(lái)自以極具成本效益的方式給簡(jiǎn)單的電燈泡替換增加通信和智能功能，包括智能占位檢測、色彩調整、遠程控制以及可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)的無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)技術(shù)等。”DiMaso表示。

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

 “當人們提起SSL時(shí)，他們總是只想到LED，并且只是單個(gè)元件。”Osram Sylvania公司固態(tài)照明與新興市場(chǎng)部門(mén)高級總監Makarand Chipalkatti指出。

 “在總的發(fā)光系統中仍有許多工作要做，其中包括光學(xué)、架構集成、功率分布、控制和通信等，而最關(guān)鍵的是人的因素，應理解發(fā)光系統不只是燈泡，關(guān)鍵是光線(xiàn)輸出。”Chipalkatti提醒道。

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

 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。由于LED具有很長(cháng)的壽命，因此通過(guò)長(cháng)期運行更是顯得便宜。SSL可以達到傳統白熾燈和冷陰極熒光燈(CCF)照明的亮度，甚至更高，而且可以調光。

 那么，大多數消費者轉向全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(chǎng)，LED照明并不便宜。

 “對大多數消費者來(lái)說(shuō)主要的障礙還是價(jià)格。”Future Lighting Solutions公司全球營(yíng)銷(xiāo)通信經(jīng)理Heather Goldsmith認為，“在傳統燈泡只需幾個(gè)美元的情況下，消費者是不愿意在LED燈上花20至30美元的。即使是電費高漲，大多數消費者也不愿意對LED照明作出初始成本投資。”

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

 對大多數消費者來(lái)說(shuō)最大的障礙無(wú)疑是價(jià)格。”ERG Lighting公司新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理Mike Kretzmer表示，“然而，缺少標準化以及早期產(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，這將在設計燈具和購買(mǎi)燈具的人之間產(chǎn)生相當大的知識隔閡。”

 “主要問(wèn)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。”國際整流器公司(IR)LED部門(mén)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(xiàn)是否能高效而均勻地分布，并且不產(chǎn)生暗區或奇怪圖案。”他指出。

 “經(jīng)常提及的LED普及障礙是價(jià)格。消費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(mǎi)到更好的光源。”美國國家半導體公司SSL事業(yè)部應用工程師Matt Reynolds表示。

 “消費者很難理解SSL的回報和長(cháng)壽命優(yōu)點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)還是不明白LED照明能提供什么。”Reynolds補充道，“培養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的證據需要展示出來(lái)。”

 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(lái)源。“知識也會(huì )造成一點(diǎn)點(diǎn)障礙，因為消費者一般不熟悉SSL技術(shù)。”他指出，“錯誤的感覺(jué)也是個(gè)問(wèn)題。便宜、低性能的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，并損害了LED產(chǎn)品的聲譽(yù)。例如，LED交通信號是最顯著(zhù)的LED應用之一，但其可靠性表現得非常差。”

 總結LED制造商的觀(guān)點(diǎn)可以發(fā)現，SSL面臨的最大障礙是價(jià)格、消費者意識和相關(guān)知識，以及可靠性證據。假如針對這些問(wèn)題的解決方案正在開(kāi)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(chǎng)已準備就緒

 LED照明問(wèn)世已經(jīng)有很長(cháng)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)政府強大的支持，類(lèi)似聯(lián)邦通信委員會(huì )強制向公眾推廣數字電視那樣？LED什么時(shí)候能夠完全作為主要的光源呢？

 “我的感覺(jué)是，如果沒(méi)有政府的強制措施或推動(dòng)，SSL照明的普及將非常緩慢，達到完全替換的程度可能要用10至20年。”Global Lighting Technologies公司銷(xiāo)售總監Brett Shriver表示。

 “政府已經(jīng)在通過(guò)節能立法影響市場(chǎng)，這意味著(zhù)替換其實(shí)已經(jīng)開(kāi)始。”Sabic Innovative Plastics公司LED/照明部全球產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Hans-Otto Schlothauer指出。

 “在有更好的標準化或政府推動(dòng)之前，一般民眾不可能完全支持這種技術(shù)。”ERG公司的Mike Kretzmer表示。

 談到完全轉向SSL，Supertex公司營(yíng)銷(xiāo)副總裁Hernan DeGuzman謹慎地將其與數字電視作了比較。“成本是一個(gè)壓倒性的因素。對消費者來(lái)說(shuō)，數字電視的成本已經(jīng)下降到與模擬電視相當的程度。同樣，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(guò)禁止白熾燈來(lái)推進(jìn)SSL的普及。“我估計在今后10年中LED將成為一般性應用的主要光源。”他表示。

 除了成本和政府強制措施外，Future Lighting公司的Heather Goldsmith持更有針對性并且樂(lè )觀(guān)的觀(guān)點(diǎn)。“當針對通用照明市場(chǎng)領(lǐng)域的照明解決方案關(guān)注于標準而不是定制解決方案時(shí)，LED就將擔當主角。如今市場(chǎng)已經(jīng)作好準備。因此對于何時(shí)普及的答案就在為每個(gè)用戶(hù)應用找到正確的LED解決方案之中。”她指出。

 LED照明解決方案

 對于消費者和商業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)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的調光功能。

Global Lighting Technologies公司通過(guò)整合邊緣光LED導光技術(shù)和大批量生產(chǎn)能力，提供細長(cháng)、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(xiàn)，沒(méi)有熱點(diǎn)或暗區。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(guò)60流明每瓦的亮度、4000K/6000K的色溫，功耗為45W。

LEDtronics公司的焰舌型表貼LED枝型裝飾燈采用焰舌形狀、紫外線(xiàn)保護的塑料透鏡外殼，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34W負載條件下可提供14至48V直流輸出電壓，峰值效率為90%。同時(shí)可以通過(guò)0至10V的調光控制和電位計調至10%。

圖4：Microsemi公司推出的LXMG221W-0700034-D0電源模塊可驅動(dòng)5至16個(gè)LED，峰值效率為90%。

Osram的超白Oslon SSL LED(圖5)尺寸僅為3x3mm，但可以提供高達1W的輸出和100lm/W的發(fā)光效率。這種LED的光束角度達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1W的輸出。

Supertex公司的AT9917和AT9932 LED驅動(dòng)器主要用于汽車(chē)照明應用，如頭燈、尾燈和頂燈、指示燈以及儀表板背光燈(圖6)。AT9917使用峰值電流模式控制方案驅動(dòng)單個(gè)開(kāi)關(guān)轉換器，并集成了跨導放大器和采用外部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(kāi)發(fā)套件基于Piccolo MCU和controlCARD開(kāi)發(fā)平臺(圖7)，它將所有必要的硬件和軟件捆 綁在一起，可用來(lái)開(kāi)發(fā)數字控制的LED系統。一個(gè)MCU可以控制DC-DC電源級電路和多達8個(gè)LED串。值得注意的是，這個(gè)套件是完全開(kāi)源的，同時(shí)提供Gerber文件、原理圖和材料清單(BOM)，并且都是免費的。

未來(lái)及其他技術(shù)的挑戰

 技術(shù)歷經(jīng)提出、開(kāi)發(fā)、發(fā)展和變化的過(guò)程，有時(shí)它們會(huì )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(chǎng)的興趣。在通用照明市場(chǎng)上還有哪種照明技術(shù)能與LED激烈競爭呢？ERG公司的Mike Kretzmer認為CFL有可能。

 “過(guò)去幾年中許多CFL的壽命延長(cháng)了兩倍多，并且初始成本仍遠低于許多家庭應用中的LED。然而，在CFL調光功能得到顯著(zhù)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)出現之前，CFL很難僅靠成本與SSL競爭。”

 “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(lái)的新秀。”TI公司的Peter DiMaso表示。

 “HID(高亮度放電)照明仍保持著(zhù)一定的市場(chǎng)份額，因為與熒光燈相比它們具有很高的每瓦流明數和較長(cháng)的壽命，雖然遠低于LED。感應照明也繼續保持了一定的市場(chǎng)份額。這些光源可能最終都會(huì )被LED取代，但不是幾年中能完成的。”IR公司的Peter B.Green指出。

 “一些研究人員正在開(kāi)發(fā)大功率OLED(有機LED)，準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)熱嚴重，甚至比鹵素燈還熱。這些光板的長(cháng)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(jiàn)認為，LED將是未來(lái)SSL技術(shù)的主宰。“目前我沒(méi)有看到任何大的威脅。”美國國家半導體公司的Matt Reynolds表示。

我司長(cháng)期致力于LED照明驅動(dòng)IC的推廣銷(xiāo)售，詳細的產(chǎn)品資料請查閱：http://www.webuyspringsrealestate.com/product_1006.htm