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盡管我們常常每隔一段時間就會看到LED的新應(yīng)用，但LED普通照明應(yīng)用似乎已經(jīng)很完美了。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真的已經(jīng)達(dá)到最高水平了嗎？LEDtronics公司的市場經(jīng)理Jordon Papanier表示，在可見的未來應(yīng)該不會有任何基本的設(shè)計突破。
“在我們能夠擁有一個滿足標(biāo)準(zhǔn)A19燈泡封裝尺寸的普通LED室內(nèi)燈泡之前，每流明所需的瓦數(shù)仍需要進(jìn)一步改善。”他說。
另一方面，Microsemi公司照明與汽車產(chǎn)品部營銷總監(jiān)Irene Signorino則很樂觀。她說：“總的來說，LED照明市場無疑仍處于培育階段。盡管的確有一些特別的LED應(yīng)用在行業(yè)分析師眼里已經(jīng)處于成熟階段，但大部分LED照明市場仍是一個充滿許多開放可能性的市場。”
“在LED達(dá)到最高水平之前，我們?nèi)杂性S多工作要做。今天大多數(shù)LED燈泡在光通量和顏色質(zhì)量方面已能夠為消費者提供與白熾燈類似的體驗，而且功耗低得多。這已足以引起消費者對LED照明的興趣了。不過，改進(jìn)的空間還是有的。”TI公司照明電源產(chǎn)品部策略營銷總監(jiān)Peter DiMaso表示。
“除了簡單的電燈泡替換，LED燈泡帶來的關(guān)鍵設(shè)計突破還包括可以極具成本效益的方式增加通信和智能功能，如智能在位檢測、顏色調(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LED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，他們總是只想到LED，并且只是單個元件。”O(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LED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)鍵的是人類因素，要理解發(fā)光系統(tǒng)不只是燈泡，關(guān)鍵是光線輸出。”Chipalkatti提醒道。
“我們正處于LED普通照明爆炸式增長的早期階段，”Tranxon Technologies和照明控制公司總裁Tony Carrella表示，“LED消費產(chǎn)品在持續(xù)改進(jìn)，也就是說，每瓦流明數(shù)、CRI(染色指數(shù))、成本和直接替代將很可能成為最活躍的領(lǐng)域。”
SSL發(fā)展障礙
LED照明更加高效，因此能夠降低電費。由于LED具有很長的壽命，因此通過長期運行更是顯得便宜。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)消費者轉(zhuǎn)向全LED照明的最大障礙又是什么呢？幾乎每個人都同意，成本是SSL得到普及的最大障礙。LED照明并不便宜。
“對大多數(shù)消費者來說主要障礙還是價格。”Future 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(shù)消費者也不愿意對LED照明做出初始成本投資。”
除了價格外，還有其它一些因素也在阻礙著SSL技術(shù)的發(fā)展。
“對大多數(shù)消費者來說最大的障礙無疑是價格。”ERG 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)化并懷疑早期產(chǎn)品的質(zhì)量也如影相隨。更要命的是這樣一個事實：LED是電子產(chǎn)品，而照明一直屬于電氣領(lǐng)域，這將在設(shè)計燈具和購買燈具的人之間產(chǎn)生相當(dāng)大的教育隔閡。”
“主要問題總是這樣一個事實：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之下的光源性能，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。”他指出。
“經(jīng)常提及的LED普及障礙是價格。消費者還有一個丟棄心理，他們希望能以白熾燈和CFL(緊湊型熒光燈)相同的價格購買到更好的光源。”國家半導(dǎo)體公司SSL事業(yè)部應(yīng)用工程師Matt Reynolds表示。
“消費者很難理解SSL的回報和長壽命優(yōu)點，總的來說還是不明白LED照明能提供什么。”Reynolds補(bǔ)充道，“培養(yǎng)公眾意識，確保我們不掉進(jìn)CFL陷阱(一個不可靠并且很差的光源)將是關(guān)鍵，而且可靠性和良好回報的證據(jù)需要展示出來。”
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障礙源。“知識也可以說是一點障礙，因為消費者一般不熟悉SSL技術(shù)。”他指出，“錯誤的感覺也是個問題。便宜而低性能的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場，并損害了LED的聲譽(yù)。例如，LED交通信號燈是最顯著的LED應(yīng)用之一，但可靠性表現(xiàn)得非常差。”
總結(jié)LED制造商的觀點可以發(fā)現(xiàn)，SSL面臨的最大障礙是價格、消費者意識和教育以及可靠性證據(jù)。假如針對這些問題的解決方案正在開發(fā)中，那么何時我們能看到LED得到廣泛普及呢？
LED照明的黎明時刻
LED照明問世已經(jīng)有很長一段時間了，那么如何才能將SSL推廣進(jìn)每個家庭呢？也許要一點點政府強(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，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。”Global 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)化或政府推動之前，一般民眾不太可能完全支持這種技術(shù)。”ERG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)慎地與數(shù)字電視作了比較。“成本是一個壓倒性的因素。對消費者來說，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瑯樱琇ED燈的成本也必須降低到與白熾燈相同或稍高一點。”他認(rèn)為。
國際整流器公司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。“我估計在今后10年中LED將成為一般性應(yīng)用的主要光源。”他表示。
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。“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，LED就將擔(dān)當(dāng)主角。如今市場已經(jīng)作好準(zhǔn)備。因此回應(yīng)何時的答案就在為每個用戶應(yīng)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，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。
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凹型筒燈，這些產(chǎn)品可以發(fā)出明亮均勻的光線，沒有熱點或暗區(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。
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在多個方向上發(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。
Microsemi公司推出的LXMG221W-0700034-D0電源模塊支持5至16個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%。同時可以通過0至10V的調(diào)光控制和電位計調(diào)至10%。
美國國家半導(dǎo)體公司TRIAC可調(diào)光LED驅(qū)動器
Osram的超白Oslon SSL LED尺寸僅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的光束角度可達(dá)80°，熱阻為7K/W，工作電流為350mA，在超白(5700K和6500K)時可提供110流明的典型亮度，最大光通量為130流明。
Supertex公司的AT9917和AT9932 LED驅(qū)動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)動單個開關(guān)轉(zhuǎn)換器，并集成了跨導(dǎo)放大器和使用外部FET的故障輸出電路。AT9932采用前饋電流控制方案，實現(xiàn)了對輸入電壓瞬變的低易感性。
TI公司的TMDSDCDCLEDKIT LED直流－直流開發(fā)者套件基于的是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MCU可以控制直流－直流電源級電路和多達(dá)8個LED串。值得注意的是，這個套件是完全開源的，同時提供Gerber文件、原理圖和材料清單(BOM)，并且都是免費的。
LED普通照明挑戰(zhàn)
每種技術(shù)都有提出、開發(fā)、發(fā)展和變化的過程，有時它們不被市場采納就消失了。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。雖然人們已經(jīng)對LED熟視無睹，但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。
他說，“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。”
“HID(高亮度放電)照明仍保持著一定的市場份額，因為與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。”國際整流器公司的Peter B.Green指出。
“一些研究人員正在開發(fā)大功率OLED，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。“目前我沒有看到任何大的威脅。”國家半導(dǎo)體公司Matt Reynolds表示。
Mat Dirjish，Electronic Design
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