目前，不論是家庭用電、工商業(yè)用電或是公共用電，大多以交流電(AlternatingCurrent，AC)的方式供電，而傳統LED照明必須以直流電(DirectCurrent，DC)作為驅動(dòng)，傳統DC-LED作為照明等用途時(shí)，必須附帶“交－直流轉換裝置”將交流電轉換成直流電。
但是由于該種供電方式存在成本高，光轉換效率低，壽命短等問(wèn)題，與LED高效節能的初衷相悖，因此，開(kāi)發(fā)可直接使用在交流電網(wǎng)上的AC-LED照明產(chǎn)品，成為了LED企業(yè)技術(shù)的主攻方向，也是LED照明行業(yè)未來(lái)探索的主要課題之一。
目前，全球LED企業(yè)在A(yíng)C-LED技術(shù)的研究道路上已經(jīng)取得了顯著(zhù)的成效。以首爾半導體、新力光源、長(cháng)運通光電為代表的新興LED企業(yè)正以AC-LED技術(shù)引領(lǐng)著(zhù)全球照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。
AC-LED技術(shù)引領(lǐng)LED照明市場(chǎng)新趨勢
眾所周知，由直流驅動(dòng)的LED產(chǎn)品隱藏不少弊端。它們需要與整流器一并使用，其壽命只有2萬(wàn)小時(shí)，但直流電驅動(dòng)的LED產(chǎn)品的壽命卻長(cháng)達5-10萬(wàn)小時(shí)。因此，直流驅動(dòng)的LED產(chǎn)品“一生”便需要多次更換整流器，若應用于固定照明裝置上必定造成不便。開(kāi)發(fā)可靠性高，體積小，成本低的LED驅動(dòng)電路成為L(cháng)ED照明能否得到大規模應用的關(guān)鍵之一。
由此，AC-LED技術(shù)應運而生。它是一類(lèi)集成了各種處理技術(shù)的LED產(chǎn)品，包括多種器件或內核，無(wú)需額外的變壓器、整流器或驅動(dòng)電路，交流電網(wǎng)的交流電就可直接對其進(jìn)行驅動(dòng)。這使得LED產(chǎn)品無(wú)需變流器就可以直接應用于家居及辦公室交流電器插頭(100-110伏特/220-230伏特)，不僅顯著(zhù)降低電路成本，也避免了電源變換過(guò)程中損失的能耗。
此外，從另一方面來(lái)說(shuō)，為了充分發(fā)揮LED小尺寸的優(yōu)勢，結構復雜的LED的直流驅動(dòng)電源模組往往和LED芯片一起，被緊湊地安裝在狹小的燈具機體內部，LED芯片和電源都是熱源，使得環(huán)境溫度升高，從而進(jìn)一步降低了直流驅動(dòng)電源的工作效率和壽命。研究表明，結構復雜的直流驅動(dòng)電源受溫度影響較大，在峰值效率的工作壽命不足1萬(wàn)小時(shí)，遠低于LED芯片的工作壽命值(5萬(wàn)-10萬(wàn)小時(shí))。
AC-LED技術(shù)，則徹底突破了這一技術(shù)瓶頸：其基本概念是不使用額外(芯片以外)的交直流轉換及整流電路，改為搭配限流電阻的方式直接以交流電驅動(dòng)LED，避免使用恒定直流電源造成的效率損失、較大尺寸、復雜結構以及壽命限制。AC-LED的應用舍棄了傳統上的恒壓恒流電源，去除了多余的電子零件，從而降低了成本，在LED燈具小型化、可靠性及延長(cháng)工作壽命領(lǐng)域取得了較大的成功。
由于A(yíng)C-LED可直接用交流電導通，使用上可不需另置整流變壓器，在成本的優(yōu)化和應用的便利性上的發(fā)展更是不容忽視。因此，不少業(yè)內人士預言，AC-LED技術(shù)將引領(lǐng)LED照明市場(chǎng)新的發(fā)展趨勢。
優(yōu)化系統成本顛覆傳統應用模式
AC-LED照明產(chǎn)品可以用于多種場(chǎng)合，如住宅照明、路燈、辦公照明、景觀(guān)照明等多個(gè)領(lǐng)域，并且擁有多項傳統DC-LED無(wú)法比擬的優(yōu)勢。從電路方面來(lái)看，AC-LED直接用交流電源驅動(dòng)，無(wú)需AC-DC轉換器，電路的設計也更加簡(jiǎn)單；從設計來(lái)看，AC-LED適用于交流電應用的便捷設計，便于客戶(hù)設計出更加小巧的方案，而且散熱更容易解決，節約了電路板空間。
現有的LED工作模式主要集中在低電壓(2-4伏)及恒定直流。當城市交流電被用于驅動(dòng)LED燈時(shí)需要用到包含降壓及穩流電子元器件的變壓恒流電源，在交-直流轉化過(guò)程中不可避免地存在著(zhù)15-30%的損耗，而且不可避免地大幅增加了LED照明燈具的成本、重量和結構的復雜性，而AC-LED技術(shù)由于去掉了交-直流轉換的環(huán)節，則可以有效地避免這個(gè)問(wèn)題，能有效地優(yōu)化燈具結構設計，提高光效成本。
韓國LED大廠(chǎng)首爾半導體很早就開(kāi)始從事AC-LED的研發(fā)和推廣工作。由首爾半導體研發(fā)的不需要AC/DC轉換的交流電驅動(dòng)的Acrich2，以長(cháng)壽命、高可靠性的優(yōu)勢成功顛覆了傳統的應用模式。
首爾半導體中國區銷(xiāo)售總監文興華介紹，與傳統解決方案相比，Acrich2系列LED模組去除了傳統恒流電源電路中的電解電容壽命短板，使得整個(gè)照明系統的壽命達到甚至超過(guò)50000小時(shí)，與傳統DCLED系統相比具有更高功率因數，設計更加便捷，更加優(yōu)化照明客戶(hù)的系統擁有成本（TCO），無(wú)論是在采購和庫存周轉環(huán)節，還是在工序和制造環(huán)節，高達0.97的功率因素可以更加節省全社會(huì )的能源成本，比白熾燈泡至少節省65%的費用。
目前Acrich2交流LED整體解決方案以及MJT技術(shù)的LED都分別被客戶(hù)所采用，已經(jīng)應用于商業(yè)和家庭環(huán)境中。越來(lái)越多的案例采納了Acrich2的LED光源，包括中國地區的公共道路照明。據相關(guān)客戶(hù)反饋，AC-LED方案不僅降低了項目實(shí)施的后期維護成本，而且簡(jiǎn)化了燈具設計，對于終端客戶(hù)具有更大的吸引力。
攻破“頻閃”難題AC-LED全面進(jìn)軍通用市場(chǎng)
傳統DC-LED作為照明等用途時(shí)，交—直流轉換裝置的使用帶來(lái)了諸如效率、成本、體積和電磁兼容等問(wèn)題。AC-LED照明利用整流電路原理，可使LED直接在交流電下工作，更能切合傳統供電方式，為L(cháng)ED照明帶了全新的發(fā)展契機。但是由于交流電的周期性變化，導致LED在發(fā)光時(shí)會(huì )產(chǎn)生嚴重的頻閃現象。
由于“頻閃”對人眼的傷害非常大，因此，解決“頻閃”現象已經(jīng)成為迫在眉睫的難題之一。近日，四川新力光源通過(guò)使用最新研制的具有獨立知識產(chǎn)權的稀土發(fā)光材料，當電流周期性變化時(shí)，利用熒光粉亮度的延遲變化，有效彌補發(fā)光頻閃缺陷，有效解決了AC-LED存在的技術(shù)難題。據悉，新一代交流LED照明設備比一般直流LED設備節能15%，比一般節能燈節電50%，而只有傳統白熾燈能耗的1/8-1/10。這一革命性的技術(shù)，實(shí)現由交流電直接點(diǎn)亮LED燈，通過(guò)稀土熒光粉有效解決了傳統交流LED技術(shù)不可避免的“頻閃”難題，更將LED產(chǎn)品壽命延長(cháng)到10年。
目前，該成果已實(shí)際應用到球泡燈、筒燈、管燈、射燈四大類(lèi)產(chǎn)品中，并成功應用在家庭、地鐵、商場(chǎng)、醫院等領(lǐng)域。“該項技術(shù)的推廣運用將有效延長(cháng)交流LED照明設備的使用壽命，并更好地降低照明設備的能耗，助力LED照明產(chǎn)品真正走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。”新力光源一負責人表示。
核心技術(shù)的解決為AC-LED照明產(chǎn)品提供了更多更大的市場(chǎng)空間。首爾半導體中國區銷(xiāo)售總監文興華認為，交流LED解決方案使得傳統照明結構的簡(jiǎn)潔性和LED固態(tài)照明的高效環(huán)保有機地結合在一起，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，更多的應用場(chǎng)景能夠采用交流LED系統。
“例如大家比較關(guān)心的頻閃現象，Acrich2產(chǎn)品已經(jīng)在米級距離下很好地解決。另一方面，隨著(zhù)AC-LED應用規模的擴大，成本效應也會(huì )進(jìn)一步體現。未來(lái)在更新的AC-LED產(chǎn)品上還會(huì )有更多的特性被開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如全電壓設計目標，例如可控的系統功率自適應調節，更高的效率等等。”文興華表示。
未來(lái)，隨著(zhù)全球節能減排舉措的盛行，環(huán)保和節能成為市場(chǎng)焦點(diǎn)，LED照明產(chǎn)品必定將取代現在的白熾燈和節能燈，而AC-LED技術(shù)的出現，突破了傳統驅動(dòng)方式，與LED節能、長(cháng)壽命等優(yōu)勢契合，具有適合自動(dòng)規�；a(chǎn)特絕對優(yōu)勢，必將在未來(lái)“綠色照明”時(shí)代中大放光芒，為L(cháng)ED普及化應用提供堅實(shí)的基礎。 |
