1、LED照明代替传统照明 不足之处解析LED照明代替传统照明 不足之处解析 o发布时间：2010-08-15 22:43:18 文章来源：导读: 在灯具发展的过程中，除了紧凑型灯管直接替换白炽灯以外，鲜有直接替换的模式，像T8、吸顶灯几乎是荧光灯的专利，而吊灯依旧是钨丝灯的天下，LED替代传统照明究竟还有哪些不足？ o关键字oLED照明现在的led产业为了打开民用市场，多是将LED灯具设计成可替换方式，即直接替换现有的灯具。但是在灯具发展的过程中，除了紧凑型灯管直接替换白炽灯以外，鲜有直接替换的模式，像T8、吸顶灯几乎是荧光灯的专利，而吊灯依旧是钨丝灯的天下，LED替代传统照明究竟还有哪些不足？
2、 很多公司将LED的电流做大以在维持亮度不变的情况下减少灯芯数量以节约成本，或者压缩PCB面积，抑或是减少安规器件等方法，当然大家要相信中国的公司在压缩成本方面的先天优势。LED还没有市场的情况下部分企业就面临洗牌，这对整个产业来说是不利的，资金大头的进入会加剧中小企业的衰亡。 在整个LED产业；LED的技术发展将会停滞甚至于退化，另一方面成本的压缩，或者说过多的关注成本无法保证最终产品特质，将很大的程度上不能展示LED的优势。 下面我来从几个方面来看看LED替换传统照明的劣势： 1.散热方面 LED的耐热很差会带来灯芯寿命的问题。现有的LED灯的设计往往散热难以达到要求，在一个散热要求非常苛
3、刻的领域，却使用十分低劣的被动散热方式，而且多是风冷，甚至是封闭式的风冷。像一些灯具在驱动板和铝散热片之间要加塑料套管以增加绝缘的可靠性，还需要灌散热硅胶以提高散热能力。而T8的灯管灯管还是封闭的，灯芯只能依靠空气对流传热到灯管背面的铝管上进行散热。一般这类灯的内部温度都会有七八十度。并且要是兼顾散热，重量又是问题；兼顾重量，散热难以保证，这在现有设计中是两难的选择，尚没有可行的标准。 2.价格方面 LED驱动板在70度的温度下可能寿命仅5年（家用），远没有达到LED灯芯10年的“概念”.所以相对比同等亮度的荧光灯来说，即便荧光灯只有1年的寿命，1W1元的荧光灯要远远比1W10元的LED划算得
4、多。尤其是LED灯具损坏往往灯芯没坏，却要整个灯更换。算一算因为十分之一的驱动板却要丢弃剩下十分之九的灯（灯芯和散热片占了整个灯具绝大部分的成本），如果每一个厂商都没有做好回收再利用的话，客户是不会喜欢这样的产品的。 3.效率 为什么要考虑效率的问题？一个是PF值，一个是系统效率。由于现有的LED设计多数都是低功率的，受成本的压力均采用被动PFC（填谷式），PF可能最高90,远远小于主动PFC动辄99的效率，对国家而言用LED取代发光效率非常接近的荧光灯是个压力。由于LED的灯具现有的设计（除了路灯之外）多数都是小功率的，像是4.8W,7.2W等，器件的损耗占了很大的比例，隔离方式的必然很低，
5、为了提高效率而采用非隔离方式不但要在安全上做很好的设计，而且效率也仅仅在80左右，很不理想。并且，现有的LED生产厂商到底LED的光照度做到了多少，都没有提供准确的数值，往往发光亮度远远小于标称值。 4.光感 LED一个优势是光谱纯净，但是这在视觉上面却是一个非常严重的劣势。 人的眼睛是不能长时间观测一个单色谱的光源，LED可可调光，但是比较麻烦，比较专业，需要理论和大量的调研数据支持，是很多均光材料厂商或者LED光源厂商抑或是方案供应商难以实现的。 5.寿命 LED的寿命瓶颈在系统驱动板，往往LED灯芯没有损坏，系统驱动已经坏掉了。另外LED的光衰是非常严重的，现有的LED家用照明多数受体积
6、限制，防护方面很难做的很好，在电压波动较大，干扰严重的区域。 6.重量 螺旋类接口的灯具中，荧光灯的重量只有LED灯具的数分之一，由于没有了散热片的问题，荧光灯的重量对灯座来说可以忽略不计，但是LED的重量对灯座是一个很严重的考验，尤其是7.8W的螺旋接口LED灯。 一般LED的灯具颗粒感都比较明显，并且其发光位置比较集中，目视灯具的时候会有刺痛感，这种感觉在其他光源中一般只有大功率的才会出现。所以LED需要在均光上面做更好的设计，以实现在保证亮度的情况下，将点光源尽量扩展成面光源，提高眼睛的舒适度。再有就是很多产品都会做LED调光设计，以节约能源，且不说低功率的时候效率的问题，由于线圈中的电
7、流的存在，会导致调光设计中灰阶变化不连续，也就是说按比例调节的过程中，LED的亮度会慢慢变亮再突然变亮，视感很不舒服，调光技术还是需要开发。 LED照明代替传统照明 不足之处解析导读: 当前，日本日亚及丰田合成、美国Cree与Lumileds、欧洲Orsram在世界半导体照明专利市场上暂时处于技术垄断地位，全球半导体照明产业竞争格局已经形成。 o关键字oLED照明当前，日本日亚及丰田合成、美国Cree与Lumileds、欧洲Orsram在世界半导体照明专利市场上暂时处于技术垄断地位，全球半导体照明产业竞争格局已经形成。 目前全球初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的LED产业格局，以日本日
8、亚、丰田合成、美国Cree、Lumileds和Osram等为专利核心的技术竞争格局，几大大企业之间通过交互授权避免专利纠纷，其它企业则通过获得这些企业的单边授权避免专利纠纷，几大企业各具优势，但都专注于各自领域的高端市场，其它企业则角逐中高端、中低端乃至低端市场，构成产业的中心外围格局。 近年来，世界各国在半导体照明产业领域跃跃欲试、剑拔弩张，巨大的跨国商机相继诱发催生了日本的21世纪照明计划、美国的下一代照明计划、欧盟的彩虹计划、韩国的固态照明计划、中国台湾的新世纪照明光源开发计划和中国大陆的国家半导体照明工程计划等国家级照明规划，促使日本、美国、欧盟、韩国、中国台湾和中国大陆等国家或地区携
9、巨资前赴后继地在上游的衬底制作、外延晶片生长，中游的光刻、腐蚀、金属蒸镀、芯片切割和测试分选以及下游的器件封装、集成应用等各个环节展开了激烈地竞争。 LED照明产生的效益显而易见，世界各国都在政府的大力资助下加快推进LED照明取代传统照明的步伐，日本、美国、欧盟、韩国、东南亚、我国台湾和中国政府都制定了相应的发展计划。高亮度LED照明设计的散热方案 o发布时间：2010-08-18 18:01:33 文章来源： 导读: 在迅速发展的LED照明设计中，大多数人将注意力集中在高亮度（HB）LED的调光控制策略上。不过，HB LED照明应用的本质要求我们将更多的注意力转移到散热控制上。 o关键字oL
10、ED照明在迅速发展的LED照明设计中，大多数人将注意力集中在高亮度（HB）LED的调光控制策略上。不过，HB LED照明应用的本质要求我们将更多的注意力转移到散热控制上。虽然LED制造商通过大幅提高每瓦的流明数正在降低HB LED照明设计的技术障碍，但与光输出相比，仍有更多的电能转化为要散发出去的热量。因此需要一个散热管理的总体战略，以确保LED散发的热量可控制为一个温度的函数。图1中曲线显示了1W LED的典型性能下降特性。正如所期望的那样，这清楚地表明，被恒定电流驱动的LED在到达某一点后，该恒流需要线性地减少，直到在150这一点上达到0。恒流下降点和减小斜率取决于机械/散热安排。因此电子
11、控制电路必须能够处理触发点设置和增益设置。另外需要记住的很重要一点是， 事实上LED需要能够应付三个潜在的散热源：自发热、环境温度和LED电子控制。如果LED照明采用的是远程电子控制，那么这将不是一个问题，不过EMC可能是一个问题。Led照明散热的误区1# 发表于 2010-8-15 16:20 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印 Led照明散热的误区导读: led灯具中，散热的好坏直接关系到产品的质量和寿命。但因为被一些商家的炒作，及所谓的专家的误导，出现了一些误区。 关键字散热 led灯具中，散热的好坏直接关系到产品的质量和寿命。但因为被一些商家的炒作，及所谓的专家的误导，出现了一些误
12、区：1.迷信导热材料 因为用到什么高科技材料就可以把热散出。其实用普通的铝散热，经多次测试，热沉的温度就只比散热器底部高3-5摄氏度。也就是说，如果真能用到一种导热特好的材料，在热阻为零的情况下，也就可以把温度降低3-5摄氏度。2.迷信热管 热管有着很好的导热能力，这是毋庸置疑的。但从热沉导出的热最终需要通过空气对流把热带走。如果没有散热的鳍片，热管很快就会达到热平衡，温度同热沉一起上升。而如果在热管上增加散热鳍片，最终还是用鳍片散热。而且鳍片和热管的接触点反而不如其它方式接触好。导致的结果是成本高了，散热效果没有得到改善。不过热管要用在集成的led上导热还是有用的，但要结构合理！3.迷信纳米
13、辐射材料 辐射散热在目前灯具温度50摄氏度左右的情况下所占的比重可以忽略。而厂家宣传的辐射涂层即使象他们宣传的那样有很好的辐射效果，哪怕就达到黑体辐射的辐射能力，其散热比重不过百分之几。这意义如何还待考虑！而且涂层本身就会妨碍热的导出，从而影响了对流的散热。LED照明一个非常容易被忽视的优点1# 发表于 2010-8-12 22:55 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印 LED照明一个非常容易被忽视的优点导读: 当大家都关注LED光源高光效、节能的优点的时候，而LED照明一个非常重要的优点无汞，却往往被忽视。 关键字LED照明优点 当大家都关注LED光源高光效、节能的优点的时候，而LED照
14、明一个非常重要的优点无汞，却往往被忽视。我们知道汞是一种极其有毒的物质，然而几乎大多数目前采用的高效电光源中都含有汞(水银)，无论是常见的日光灯、紧凑型节能灯，或者是高压汞、金卤灯等都含有汞。而汞的沸点很低，在常温下可蒸发。一支废旧丢弃光源破碎后，立即向周围散发汞蒸气，瞬间可使周围空气中的汞浓度达到10-20毫克/立方米，超过国家规定的汞在空气中最高允许浓度(为0.01毫克/立方米)的1000至2000倍。，根据美国斯坦福大学对汞的研究指出，1毫克汞足以污染5454.5公斤饮用水，使之达不到安全的饮用标准。汞所造成空气和水质污染的后果非常严重，被水中生物食用以后就会生成CH3Hg,这是一种剧毒
15、物，只要半耳勺就能致人于死命。汞本身会破坏中枢神经系统，它所造成生殖缺陷的效应也是十分严重的，汞也可以损害肾脏和肝脏，在剂量足够的条件下甚至可以导致死亡。汞能够以不同的方式在泥土中、水流中、甚至大气层、食物链中转移。因此，持久性、易迁移性和高度的生物富集性，使得汞成为目前全球最引人关注的环境污染物之一。历史上最严重的汞中毒事件要算是日本的水俣病事件了，当时因为水俣湾的水被汞污染而死去数百人之多。现在日本政府吸取了教训，要求把所有的废弃日光灯必需进行有毒物质的处理，从而要求购买普通日光灯的人必需多付一倍的价钱来预支这种有毒物质处理费。最近中国政府免费发放了1亿支节能灯，虽然最近国外特制的低汞节能
16、灯的含汞量可以降低到5mg以下(还不知道中国政府发的是不是这样的低汞节能灯)，但是丝毫也没有降低其危害性，因为一支这样的低汞节能灯的含汞量就足以污染27.27吨饮用水。而1亿支节能灯足以污染27亿吨水，相当于全国人民好几年的饮水量。转自：光电显示LED电视爆发性增长 上游LED芯片供不应求 o发布时间：2010-08-12 09:59:45 文章来源：导读: 发展得很好的LED(发光二极管)电视产业，突然传来了上游芯片紧缺的消息，国内彩电厂商最近有点无奈。LED电视市场去年下半年进入了爆发性增长阶段，终端需求的突然升温让上游市场来不及作出反应，虽然芯片厂商满负荷生产，但供求紧张情况将持续一段时
17、间. o关键字oLED电视LED芯片三星LG 发展得很好的LED(发光二极管)电视产业，突然传来了上游芯片紧缺的消息，国内彩电厂商最近有点无奈。LED电视市场去年下半年进入了爆发性增长阶段，终端需求的突然升温让上游市场来不及作出反应，虽然芯片厂商满负荷生产，但供求紧张情况将持续一段时间。这其中，以三星为代表的企业凭借规模优势，又提前与芯片厂商签订“保障性”供货协议，进一步加剧国内企业货源紧缺现状。对此，国内整机企业若抱团谈判，或许能从容应对货源短缺危机。 芯片缺口高达七成 从今年4月份开始，坊间就不断有LED芯片货源紧张的消息传出。到了5、6月份，芯片缺货问题日渐突出，不少彩电厂商也纷纷抱怨拿
18、不到货。据厦门华侨电子股份有限公司副总经理曾庆透露，今年LED电视用芯片出现供不应求的状况，可能会影响LED电视产业的正常发展。 DisplaySearch大中华区总裁谢勤益预计2010年LED背光液晶电视渗透率可接近三成。到了2012年，LED背光液晶电视将超过冷阴极背光液晶电视，渗透率超过50%.企业方面，目前三星、LG和瑞轩3家2010年LED电视销售目标近1400万台，加上日系厂商与中国大陆品牌厂商的1500万台的预期，LED电视今年预期销售量是2009年的5倍。若一台LED电视的芯片需求量是1000颗，那么一年全球需要的LED芯片接近300亿颗。目前LED电视芯片产能是远远不能满足这
19、个需求的。 据了解到，为了在LED市场拥有更多话语权，三星、友达等早就开始进行产业链的垂直整合。不过它们同样面临一个难题，那就是LED芯片产能无法自给自足。所以早在2009年年初，三星电子为力推LED电视，就开始包下晶电芯片大量产能。自2009年3月开始，高亮度蓝光LED芯片需求供应开始吃紧，在2009年年底，芯片厂商晶电及璨圆的交货期已达到6周，美国芯片厂Cree的交付期更是长达3至4个月。 进入2010年来，中国大陆等新兴市场对LED电视的需求激增，特别在春节和五一促销的影响下，芯片短缺的问题更加明显。 来自芯片厂商的统计显示，目前电视用LED芯片的缺口高达七成左右，估计到2011年第一季
20、度，LED芯片缺货的状况都难以缓解。据了解，由于LED背光源成本占LED电视整机总成本比重的10%至15%,此次缺货会遏制住终端产品价格快速下跌的趋势。 抱团采购保障货源 正是预见到全球LED电视市场会快速兴起，三星、LG这两大韩企在2009年就开始和芯片厂商频繁接触。其他企业在盲目扩张的同时，却忘了做一件事情，那就是和芯片厂商达成“保障性”的同盟。在LED电视市场，三星选择的策略是先炒作市场，等其他企业跟风但产量规模还没有达到一定级别时，三星迅速和上游芯片厂商签订“保障性”供货协议，芯片厂商因为有这样的大单保底，一般也会接受提前签单的模式，这样在其他厂商实力尚未形成之前，有实力的电视厂商已经
21、抢得了市场先机，保障了稳定的货源供应。 据记者了解，早在2009年晶电就成为三星LED电视芯片的战略合作商，供应三星约75%的芯片，在三星推出LED电视前，晶电单月营收还不到5亿元，但8月营收已达到12.48亿元。去年年底，晶电就与三星签订2010年度的供货契约，三星给晶电的承诺是“保证向晶电购买比2009年多1倍的芯片数量”.在LED市场升温后，三星又与璨圆形成同盟。韩国另一大消费电子厂商LG,也早早锁定了芯片合作商。 反观国内彩电企业，虽然海信、康佳、清华同方等企业都在积极涉足LED产业的中上游制造，但这需要的研发和回报周期都很长，目前国内彩电企业的现实问题是如何解决芯片供货不足的问题。
22、中国电子视像行业协会副秘书长郝亚斌透露，这些年我国大陆和我国台湾在液晶面板领域的合作越来越紧密，而团购是很重要的方式，这为解决芯片短缺的难题提供了很好的经验。在LED货源紧张的情况下，大陆整机企业应该联合起来向台湾芯片厂商进行采购，从而实现“1+12”的效果。 市场急剧扩张惹的祸 作为新一代液晶电视的代表，LED电视一直很抢眼。特别是在2009年3月，三星率先在全球批量上市LED电视以后，更掀起了全球消费者的关注。 在2009年上半年，三星LED液晶电视在其所有液晶电视中的销售比例还不到5%,但到了2009年下半年，这一比例已经达到了10%以上。2010年年初，三星电子中国总部彩电产品营销部长
23、李明旭透露，LED液晶电视的比例有望达到三成。由于这些年三星在消费电子市场的快速崛起，导致国内彩电企业中跟随、效仿三星战略行为的并不少。 2009年9月，在三星苦苦支撑半年后，中国彩电企业作出响应，大批量地上市LED电视。 经历去年国庆促销后，LED电视市场之争愈演愈烈。在此基础上，海信和同方拥有了LED背光源的自主技术和制造能力，创维、康佳、TCL等企业拥有了LED背光模组的制造能力。2009年，国内整机企业海信、创维做出传统CCFL电视向LED电视转型的规划，康佳、TCL、长虹等品牌也在积极跟进，而当时飞利浦、东芝、索尼在这方面的动作并不明显。 进入2010年，国内彩电厂商发布的新品几乎全
24、是LED电视。特别是今年4月，海信、创维等国内主流彩电企业进一步明确表示LED电视在其未来几年彩电业务中的战略地位。在国内企业的影响下，索尼、东芝、夏普等企业也纷纷调高了LED电视的出货比例。 不过，虽然这些企业迅速涉足LED电视的整机和模组制造领域，但真正有实力实现芯片制造的企业并不多。所以当整机企业迅速提高LED电视出货预期后，芯片厂商则出现了捉襟见肘的尴尬，规模化竞争成为芯片供不应求的关键原因。安森美推出先进LED驱动器方案详解 o发布时间：2010-08-12 11:43:37 文章来源：ON导读: 如今，高亮度LED在光输出、能效及成本方面得到了全面改善，同时具备了小巧、低压工作及环
25、保等众多优势，应用范围也在不断拓宽。未来，LED照明在通用照明、LCD背光、汽车照明等领域的增长前景尤为可观。 o关键字o安森美LED驱动 如今，高亮度LED在光输出、能效及成本方面得到了全面改善，同时具备了小巧、低压工作及环保等众多优势，应用范围也在不断拓宽。未来，LED照明在通用照明、LCD背光、汽车照明等领域的增长前景尤为可观。安森美半导体提供丰富的LED驱动器产品，可满足各种LED照明应用需求。本文将重点介绍安森美半导体在各个照明细分市场的应用方案，帮助照明设计工程师选择合适的方案，加快产品上市进程。通用照明方案 在节能环保趋势下，LED照明已成为众多规范机构的目标，如美国能源部“能源
26、之星”计划的1.1版固态照明标准已于2009年2月生效，中国标准化研究院据悉也准备在2010年发布中国版本的LED照明能效标准。 以电灯泡和荧光灯管替代、嵌灯、街灯及停车灯、工作照明灯(台灯、橱柜内照明)、景观照明、广告牌文字、建筑物照明等通用照明市场为例，估计当前LED照明应用比例不足1%，市场规模也相对较小，但预计到2012年，LED驱动器及相关分立器件的市场规模将从2008年的约6.88亿美元增长至13.08亿美元，年复合增长率高达17.4%。安森美半导体有适用于不同功率AC-DC供电的LED通用照明方案，覆盖宽广的功率范围。1)1W至8W方案 1W至8W的低功率LED通用照明应用包括G
27、13、GU10、PAR16、PAR20和嵌灯等。这类应用的输入电压范围在交流90至264 V之间，恒流输出电流包括350 mA和700 mA两种，能效要求为80%，还要求提供短路和过压保护等特性。这类应用可以采用安森美半导体的NCP1015自供电单片开关控制IC。该器件集成了固定频率(65/100/130 kHz)电流模式控制器和700 V的高压MOSFET，具备构建强固的低成本电源所需的全部特性，如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电功能(无需辅助绕组)等。NCP1015既可用于隔离型方案，也可用于非隔离型方案，见图1。图1：基于NCP1015的1 W至8 W隔
28、离型(a)及非隔离型(b)LED照明方案 值得一提的是， “能源之星”新版固态照明标准的一个重要特点是要求多种住宅照明产品的功率因数最低达到0.7。这类LED照明应用的功率一般在1 W至12 W，最适宜采用隔离型反激电源拓扑结构。但是，现有标准设计技术的功率因数通常不到0.6。要改善功率因数，轻松符合“能源之星”要求，可结合优化的NCP1014LEDGTGEVB评估板，采用安森美半导体的离线型8 W LED驱动器参考设计。 安森美半导体的NCP1014LEDGTGEVB评估板可驱动1至8颗大功率高亮度LED。该设计基于集成了带内部限流功能的高压电源开关的紧凑型固定频率脉宽调制(PWM)转换器N
29、CP1014构建。由于NCP1014采用固定频率工作，电流不能上升到高于某个特定点；导通时间的限制使输入电流将跟随输入电压的波形，从而提供更高的功率因数。评估板电路图见图2。图2：NCP1014LEDGTGEVB电路图2)8 W至25 W方案(无PFC及有PFC) 在8 W至25 W AC-DC LED照明应用中，一种方案不要求功率因数校正(PFC)，另一种需要符合“能源之星”固态照明(SSL)规范规定的强PFC要求。该标准适用于一系列特定产品，如嵌灯、橱柜灯及台灯，其中，住宅应用的LED驱动器功率因数须大于0.7，商业应用须大于0.9。不需要PFC的8 W至25 W AC-DC LED照明的
30、典型应用如PAR30、PAR38和嵌灯。这类应用的输入电压要求为85至135 Vac或185至264Vac，能效要求大于80%，提供短路保护及开路保护等特性，恒流输出电流为350 mA、700 mA及1 A等。为此，可以采用安森美半导体的NCP1028或NCP1351。NCP1028是一款增强型单片开关控制IC，提供800 mA峰值电流，还提供过功率保护、内置斜坡补偿及输入欠压保护等特性，适合在通用宽电源输入应用中提供几瓦至15 W的输出功率。要求PFC的8 W至25 W AC-DC LED照明的典型应用同上，输入电压规格为90至264 Vac，其他指标与不需要PFC的应用相同，而功率因数要求
31、高于0.9。这类应用适合采用安森美半导体的NCL30000单段式功率因数校正LED驱动器。单段式拓扑结构无需专用PFC升压段，减少了元器件数量，降低了系统总成本。NCL30000满足IEC C类谐波含量要求，可直接驱动LED，具备精确恒流输出控制，在5 W至15 W较低输出功率时能效高于80%，典型能效高于83%，并支持TRIAC等现有调光方案。3)50 W至200 W方案 功率高于50 W的AC-DC LED应用广泛用于街道照明及大功率区域照明。其输入电压规格为90至264 Vac，功率因数高于0.9，能效大于85%，提供短路及过压保护，恒流输出为350 mA、700 mA和1 A。此类应用可以采用单段式PFC LED驱动器NCL30001、CrM PFC+ QR PWM驱动器NCP1607+NCP1377，以及CrM PFC+ LLC PWM驱动器NCP1607+NCP1397或NCP1392/3，以满足不同需求。便携设备背光或闪光方案
