胡榮華 亞太區(qū)照明應(yīng)用經(jīng)理 ?艾睿電子有限公司

　　市場(chǎng)概述：

　　能源價(jià)格的持續(xù)上漲以及各國(guó)對(duì)于傳統(tǒng)白熾燈銷(xiāo)售禁令的陸續(xù)生效，使得LED照明迎來(lái)了投資發(fā)展的高潮。特別是由于去年的日本地震，導(dǎo)致了亞洲LED市場(chǎng)的爆發(fā)。

　　由于LED的長(zhǎng)壽命特性，雖然大家一致認(rèn)為集成一體化的LED燈具將是市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。但由于常規(guī)白熾燈在數(shù)量上占整個(gè)燈具應(yīng)用的一半還多，因此可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)的3到5年的時(shí)間里，采用傳統(tǒng)白熾燈的E14，E26，E27，B22等接口開(kāi)發(fā)的LED替換燈仍然將占有市場(chǎng)的一席之地。

　　從市場(chǎng)的趨勢(shì)來(lái)看，球泡燈將會(huì)朝更便宜的價(jià)格，更高的光效、更高的可靠性和安全方向發(fā)展。

　　根據(jù)麥肯錫的市場(chǎng)研究報(bào)告《Lighting the Way》，LED球泡燈價(jià)格以每個(gè)季度9%左右的速度下跌。可以預(yù)見(jiàn)主流企業(yè)的450lm球泡燈的市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)很快降到50元以?xún)?nèi)。而這個(gè)價(jià)格也是業(yè)內(nèi)認(rèn)為全面啟動(dòng)民用市場(chǎng)的價(jià)格節(jié)點(diǎn)。

　　美國(guó)能源之星要求LED球泡燈的最小光效不能低于50lm/W（《10W），長(zhǎng)期要求為70lm/W。目前市場(chǎng)上正規(guī)廠家的絕大多數(shù)產(chǎn)品光效普遍在在70lm/W左右。

　　安全性和可靠性是LED的生命。但由于LED市場(chǎng)缺乏有效的規(guī)范和監(jiān)管，每個(gè)企業(yè)的LED燈具的安全性和可靠性參差不齊。市場(chǎng)廠充斥著很多劣質(zhì)球泡燈。

　　廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在今年8月21日通報(bào)自鎮(zhèn)流LED燈產(chǎn)品質(zhì)量省級(jí)專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)督抽查結(jié)果，在7個(gè)地市21家企業(yè)生產(chǎn)的LED燈產(chǎn)品共23批次，產(chǎn)品不合格率為73.9 %。

　　盲目的拼價(jià)格卻忽視產(chǎn)品質(zhì)量是導(dǎo)致如此高的產(chǎn)品不良率的根本原因。如何用最低的成本，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越、可靠性好的球泡燈產(chǎn)品，是每個(gè)LED設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)。

　　現(xiàn)有技術(shù)路線和發(fā)展趨勢(shì)：

　　1、導(dǎo)熱塑料散熱器+非隔離驅(qū)動(dòng)成為市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)：

　　現(xiàn)有的球泡燈散熱器材質(zhì)主要有三種：鋁、陶瓷和導(dǎo)熱塑料。而鋁又有壓鑄鋁和擠壓鋁兩種散熱器。鋁散熱器是目前市場(chǎng)主要采用的散熱器形式。

　　使用鋁散熱器必須配合隔離式驅(qū)動(dòng)電源，并小心設(shè)計(jì)絕緣防護(hù)、安全間距以滿(mǎn)足安規(guī)要求。相對(duì)于非隔離式驅(qū)動(dòng)電源，隔離式驅(qū)動(dòng)電源效率要低5%~10%，而價(jià)格卻要貴5元左右，而且生產(chǎn)工藝也相對(duì)復(fù)雜。導(dǎo)致整燈成本高而光效降低。因此，越來(lái)越多的燈具廠采用陶瓷和導(dǎo)熱塑料散熱器的球泡燈解決方案。

　　而陶瓷散熱器相比塑料散熱器而言，存在重量較大、批次的導(dǎo)熱性能差異大、易碎等缺點(diǎn)。因此導(dǎo)熱塑料散熱器將會(huì)是球泡燈市場(chǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

　　艾睿電子的導(dǎo)熱塑料散熱器，擁有多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，具有散熱性能好、重量輕、絕緣性能好、阻燃（符合UL 94V0），可低溫成型等優(yōu)點(diǎn)。可以根據(jù)客戶(hù)的設(shè)計(jì)定制。已經(jīng)被包括Osram，陽(yáng)光照明等許多客戶(hù)所采用。

　　這三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)。總結(jié)如下：

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　　2、小功率LED將主導(dǎo)球泡燈市場(chǎng)應(yīng)用：

　　小功率LED在價(jià)格上比大功率LED有優(yōu)勢(shì)。多顆LED形成面發(fā)光源，可以避免眩光。因此采用多顆小功率LED作為光源仍將是LED球泡燈市場(chǎng)設(shè)計(jì)的主流方向。

　　對(duì)于小功率LED，艾睿電子代理的品牌如歐司朗（Osram）的Duris E5， ***億光（Everlight）的5630，7030均十分適合于球泡燈的應(yīng)用。

　　3、COB（Chip on Board）封裝應(yīng)用于球泡燈，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)

　　采用COB技術(shù)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的一致性和可靠性。采用專(zhuān)用的COB LED連接器可以提高生產(chǎn)效率。由于不需要額外的金屬基板，因此降低了整燈成本。

　　下圖顯示的是艾睿電子代理的CREE CXA1507配合專(zhuān)用COB連接器的安裝示意圖和基本性能參數(shù)。

　　4、能源之星有望廢除關(guān)于全角度發(fā)光球泡燈的要求：

　　能源之星對(duì)于LED球泡燈有全角度發(fā)光的要求，在135°到180°發(fā)光區(qū)間的光通量至少占總光通量的5%。如下圖所示：

　　要實(shí)現(xiàn)全角度發(fā)光，現(xiàn)在一般采用Remote phosphor、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到：

　　a.Remote phosphor（遠(yuǎn)程熒光粉配合藍(lán)光LED）

　　常用的白光LED本身有熒光粉。而Remote phosphor技術(shù)指將轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)的熒光材料與作為光源的藍(lán)光LED分開(kāi)配置。來(lái)自多個(gè)藍(lán)光LED的光線混合后照射到熒光材料上產(chǎn)生白光。（如下圖所示）
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　　藍(lán)光LED發(fā)出的光經(jīng)過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換成白光，并在各個(gè)方向均勻的輻射，可以得到均勻的全角度發(fā)光球泡燈。

　　采用Remote phospor技術(shù)的球泡燈的光效比同功率的白光LED球泡燈的光效提高20%，而LED的結(jié)溫低15℃。目前，雷士照明、飛利浦照明均有采用Remote phosphor技術(shù)的球泡燈面市。

　　英特美（Intematix）是Remote phosphor領(lǐng)域的知名公司，獲得美國(guó)專(zhuān)利與商標(biāo)局頒發(fā)的六項(xiàng)Remote phosphor專(zhuān)利。其ChromaLit（TM）品牌的Remote phosphor擴(kuò)散罩已經(jīng)由艾睿電子在亞太區(qū)獨(dú)家代理銷(xiāo)售（如下圖）。

　　b.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　通過(guò)合理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，將LED均勻分布在球泡燈的不同方向上。多顆LED在各方向同時(shí)發(fā)光以滿(mǎn)足能源之星全角度發(fā)光的要求。

　　通過(guò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)獲得全角度發(fā)光的球泡燈可以設(shè)計(jì)得十分巧妙和富有創(chuàng)意。但這種方式也存在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)復(fù)雜，成本高等缺點(diǎn)。

　　c.光學(xué)設(shè)計(jì)

　　采用COB或普通白光LED，配合專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的全角度透鏡，也能設(shè)計(jì)出全角度發(fā)光球泡燈。如下為采用8顆CREE XBD配合專(zhuān)用透鏡設(shè)計(jì)的800lm 全角度發(fā)光球泡燈。

　　由于LED的發(fā)光角度一般小于120度，而設(shè)計(jì)全角度發(fā)光的燈具需要加大設(shè)計(jì)的復(fù)雜性并提高燈具的成本。而一般的照明應(yīng)用不需要球泡燈全角度發(fā)光。因此，能源之星正在重新審視全角度放光的要求，并很有可能在年底之前廢除對(duì)LED球泡燈的此項(xiàng)要求。

　　5、智能調(diào)光控制用于高端球泡燈應(yīng)用

　　現(xiàn)在的LED球泡燈的調(diào)光方式普遍沿用過(guò)去的可控硅調(diào)光方式。可控硅調(diào)光方式存在調(diào)光線形差，調(diào)光器的兼容性差以及整體效率低的問(wèn)題。在未來(lái)的高端球泡燈應(yīng)用中，將會(huì)見(jiàn)到智能無(wú)線調(diào)光器應(yīng)用于LED球泡燈。比如采用Zigbee技術(shù)用智能手機(jī)對(duì)球泡燈進(jìn)行調(diào)光控制，以及根據(jù)是否有人活動(dòng)、以及自然光線的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)空間照度的智能調(diào)光球泡燈。

　　TI/SVA， NXP， ATMEL均有類(lèi)似的智能調(diào)光控制集成電路方案可供選擇。

　　LED球泡燈整體解決方案

　　為了加快LED照明燈具的普及，幫助燈具廠家以最短的時(shí)間設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)要求的球泡燈產(chǎn)品，艾睿電子推出了基于導(dǎo)熱塑料散熱器+非隔離驅(qū)動(dòng)電源+小功率LED的低成本高性能LED球泡燈參考設(shè)計(jì)，可以替換25W到60W白熾燈。

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