就現(xiàn)階段綠能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言,LED照明可說(shuō)是目前推廣成效最好的應(yīng)用。然而,整體而言,LED照明的普及仍局限于路燈及商用環(huán)境的應(yīng)用,家用照明方面的進(jìn)度則較為落后。目前家用LED照明所采用的燈具以LED筒燈、LED燈泡居多,間接照明則是燈條居多。若再細(xì)分則有MR16規(guī)格的嵌燈、E27燈頭規(guī)格的LED燈泡、E27燈頭規(guī)格的LED裝飾燈、E14燈頭規(guī)格的床頭燈等等,目前也已有許多業(yè)者推出相關(guān)產(chǎn)品,然而,LED照明若要大舉進(jìn)入家庭環(huán)境;進(jìn)而全面取代傳統(tǒng)照明設(shè)備,則在價(jià)格及效能方面仍必須有所突破,尤其是高功率LED照明燈具。
在價(jià)格方面,1.2米長(zhǎng)LED燈管的零售價(jià)近200元人民幣,同樣長(zhǎng)度的傳統(tǒng)日光燈管價(jià)格卻在10元以下,這樣的價(jià)格差距自然絕對(duì)是LED照明進(jìn)入家庭環(huán)境的最大障礙。不過(guò),業(yè)者指出,隨著技術(shù)的成熟,在三至五年內(nèi),LED照明燈具成本將不斷降低,達(dá)到普通消費(fèi)者可以接受的價(jià)格,亦即40到60元人民幣之間。
節(jié)能燈仍為最大勁敵
除了價(jià)格外,高功率LED燈具的發(fā)光效率也是一大問(wèn)題。以5W、10W或13W的LED燈泡為例,其使用的LED晶粒發(fā)光效率約為每瓦50流明至80流明,然而實(shí)際的出光效率會(huì)因?yàn)闊艟呓Y(jié)構(gòu)、光型等因素而有所折扣。再者,根據(jù)臺(tái)灣消基會(huì)的調(diào)查顯示,20瓦的LED燈泡價(jià)格為節(jié)能燈泡的12倍,但在相同電量下,LED燈泡的亮度僅是節(jié)能燈泡的八成。此外,LED散熱器體積過(guò)大、演色性差等缺點(diǎn)也有待改善。
直至目前為止,相較于節(jié)能燈具在居家建筑物中已頗為常見(jiàn),例如可替換型燈泡(E27)、天花板燈具、嵌燈、吸頂燈等等范疇均是節(jié)能燈泡擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。市場(chǎng)上的LED照明產(chǎn)品則還是以MR16系列燈具、冷凍柜照明、燈條、軌道燈、櫥柜燈、景觀燈與拱形燈、小夜燈等應(yīng)用為主。綜合效能及價(jià)格兩大因素,業(yè)界一般認(rèn)為L(zhǎng)ED燈具若想要取代一般節(jié)能燈泡,首先LED燈泡光通量必須達(dá)1000lm,才能應(yīng)付大部份室內(nèi)照明需求,再者,LED的成本必須要下降到每千流明1美元(USD$1/Klm),如此才能加快普及速度。
封裝、驅(qū)動(dòng)及燈具技術(shù)持續(xù)進(jìn)步
雖然家用LED照明的普及仍存在諸多障礙,不過(guò),業(yè)者認(rèn)為隨著LED封裝、LED燈具技術(shù)的進(jìn)步,效率可望進(jìn)一步提高,業(yè)者認(rèn)為L(zhǎng)ED燈泡取代節(jié)能燈泡仍是必然的趨勢(shì)。晶元光電總經(jīng)理特助王希維便表示,目前LED照明普及化遇到的最大挑戰(zhàn)是價(jià)格壓力,其次是單位流明(光通量的單位)的功耗比(lm/W)。從芯片到封裝的各個(gè)環(huán)節(jié),都必須采取多樣措施,如添加紅光晶粉、發(fā)展高壓LED等,以達(dá)到降低成本的目的。
Maxim公司HBLED產(chǎn)品線業(yè)務(wù)經(jīng)理Piero Bianco亦指出,與商業(yè)照明應(yīng)用相比,龐大的消費(fèi)群使得LED家庭照明市場(chǎng)極受關(guān)注,但家用市場(chǎng)對(duì)于成本極其敏感,這導(dǎo)致其發(fā)展速度緩慢,LED燈具的價(jià)格必須控制在10至15美元以下,才能進(jìn)一步普及。
Piero Bianco進(jìn)一步說(shuō)明指出,降低整個(gè)LED系統(tǒng)成本的有效方法之一是減少驅(qū)動(dòng)器成本,例如利用單級(jí)變換驅(qū)動(dòng)器,直接采用交流電源供電便能有效降低成本。另一種方法則在驅(qū)動(dòng)器中盡可能避免使用電解電容,這是由于LED燈的工作溫度較高,必須選用高級(jí)電解電容才能維持足夠的驅(qū)動(dòng)電路使用壽命。因此,如果驅(qū)動(dòng)器中不需使用電解電容,也會(huì)節(jié)省相應(yīng)的成本。
Maxim已推出單級(jí)變換、無(wú)需電解電容的LED燈驅(qū)動(dòng)方案。Maxim開(kāi)發(fā)的交流輸入(120VAC和230VAC)照明方案采用單級(jí)變換結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)LED,該方案可以通過(guò)三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)亮度且不會(huì)出現(xiàn)閃爍,由于不需使用電解電容,可得到更小的外形尺寸,并有助于延長(zhǎng)使用壽命,此器件可以配制成隔離和非隔離架構(gòu),功率因子優(yōu)于0.9。
事實(shí)上,目前已有LED業(yè)者宣稱LED發(fā)光效率已可達(dá)到100-150 lm/W,燈具價(jià)格甚至也出現(xiàn)7美元的低價(jià),可以預(yù)見(jiàn),隨著LED燈成本的下降,LED燈將能在價(jià)格差距縮小的情況下,以環(huán)保特性勝出市場(chǎng)。基本上,節(jié)能燈泡及燈管含有重金屬汞,一旦破損便會(huì)釋出汞進(jìn)入環(huán)境,對(duì)環(huán)境和人體造成危害,而LED燈不含汞,符合環(huán)保訴求。除此之外,LED光源具有壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),可使用25,000小時(shí),光衰后的亮度仍然可以達(dá)到傳統(tǒng)全新燈管的光效,以及無(wú)頻閃、無(wú)輻射等特性,也都是LED燈具可以訴求的優(yōu)點(diǎn)。
再者,增加調(diào)光功能,讓用戶可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)燈的亮度,也有助于LED照明在家用市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力的提升。針對(duì)此應(yīng)用,安森美半導(dǎo)體推出一款功率因子校正可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器NCL30000,其采用臨界導(dǎo)電模式(CrM)反激架構(gòu),以單段式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供高功率因子(>0.95),可省下一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換段。典型應(yīng)用包括LED嵌燈、LED燈泡等。
2012為應(yīng)用起飛關(guān)鍵年
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