LED照明的部落格

創造節能低耗、環保長壽的平價LED照明燈，讓全世界平民百姓都能低價享用是我多年的中國夢。

LED照明燈具的市場價格只有降至同功率的熒光節能燈價格才能使全世界老百姓用得起，LED照明燈具才能真正進入藍海市場，才能真正海量生產。中國具有LED產業鏈上所有的資源、財力、人力和最大的需求市場，只有中國能將LED照明燈具及產業鏈上所有的元器件做到最權性價比、最有競爭力。

LED照明產業多年來的發展證明LED燈是目前人類最理想的照明工具之一，LED照明美化了全世界，LED照明深入人類生活的各個領域，LED照明開創人類照明歷史的新紀元。然後LED照明技術還需要不斷創新、不斷開發新技術、新材料、新工藝、新產品才能滿足日益增長的需求。開發平民百姓都能用得起的平價LED照明燈具，LED產業才能有更宏大的發展，需要向技術創新去求得低成本，需要有新的設計思維去求得新材料、新架構。

技術創新給LED照明帶來新氣象、新生命。 LED燈珠應用技術由散熱難解的低電壓、大電流趨向高電壓、小電流，HVLEDs因而誕生，LED燈板設計由高功率集中一點發熱趨向小功率、多點發光、少量發熱設計，因此HVLEDs將成主流；由於塑包鋁散熱器輕鬆解決了LED燈具內的高低電壓隔離難題，LED驅動電源由隔離恆​​流電源趨向效率更高的非隔離恆流電源，和無變壓器、無電解電容器的高壓線性恆流電源。解決了多年來困擾室內LED照明燈具內腔高溫難解的瓶頸（圖1），驅動電源和電解電容器再也不是LED照明燈具的短板。

圖1 低壓LED燈腔高溫難解

技術發展使LED光源的光效、顯指不斷提高，生產成本和市場價格不斷下降；LED驅動電源芯片全部趨向LED照明專用恆流源驅動芯片，LED照明驅動芯片的功能高度集成，如集成過壓、過溫、欠壓、短路、開路保護等，而其應用電路的周邊元器件減少到15個以內，應用成本因此而下降；塑包鋁散熱器技術解放了全金屬散熱器繁複的結構設計，既減輕了散熱器的重量又降低了成本。

基於HVLEDs、非隔離恆流驅動電源、塑包鋁散熱器這些LED照明燈具的主要部件的技術革新和成本下降，設計、生產大眾百姓用得起的平價LED燈具的時機已經成熟。以5W功率的LED球泡燈為例，它的發光效率相當於30W的白熾燈或25W的熒光節能燈，目前設計方案的生產成本可控制在RMB12-15元以內，市場零售價如能控制在每個燈RMB15-20元內，那麼與品質較好的熒光節能燈價格持平，但LED球泡燈的壽命是熒光節能燈的數倍，還比熒光節能燈省電。 5W的LED光源成本可控制在RMB5元以內，非隔離驅動電源的成本可控制在RMB2.0-2.5元，塑包鋁散熱器的成本可控制在RMB3.0-3.5元。為設計、生產平價LED燈創造了可行的物質條件基礎（圖2）。

圖2 平價LED球泡燈方案之一

HVLEDs與高壓線性恆流驅動芯片、整流橋堆可表貼在LED燈板的同一面上，設計成為符合Zhaga標準、客戶可DIY自換的“光電引擎”，這種將光源和電源集成於一體的模塊化設計十分適合自動化大規模生產，生產效率高，節省人工。將“光電引擎”用來設計、生產LED球泡燈、筒燈、天花燈十分方便簡捷，一個成品燈具的組裝時間大約40-60秒。因此，又是有一種平價燈的生產方案，5W的LED球泡燈，生產成本可控制在RMB15-18元左右（圖3）。

圖3 平價LED球泡燈方案之二

技術創新的大功率的“光電引擎”可使目前笨重的全金屬工礦燈瘦身，以100W工礦燈為例，全金屬的工礦燈採用低電壓大電流的LED光源，工作時熱量很燙，所以需要笨重的鋁散熱器來散熱，整燈的重量在5-6Kg；採用集高電壓、小電流的HVLEDs和高壓線性恆流驅動電源於一體的大功率“光電引擎”，採用高導熱塑包鋁散熱器散熱，整燈的重量可降至1.9-2Kg，工作時散熱器的最高溫度點僅80度（圖4）。

圖4 LED工礦燈

HVLEDs的封裝技術創新，又誕生了HVLEDs的LED燈絲柱和LED燈絲片，採用N顆LED管芯封裝在作為玻璃基板的玻璃柱和玻璃片上，串聯成HVLEDs，工作在IF=10mA-20mA的條件下，用LED燈絲柱可做成真正360度發光的LED球泡燈。以四根LED燈絲柱二串二並3.6W球泡燈為例，LED燈泡發光效率＞110Lm/W，顯色指數＞80，色溫2700K。色溫可以通過LED燈絲柱上的紅藍LED管芯配比或管芯的色溫選擇調整。連續點亮8個小時，LED燈絲球泡燈的溫升僅一、二度（圖5）。這個LED燈絲球泡燈的成本在RMB15元以內，又是一個平價LED燈的可行方案。 LED燈絲燈的360度發光和雷同於白熾燈給人以懷舊想像和回味。

圖5 360度發光的LED燈絲柱/片球泡燈

高亮度的4014 LED燈珠給平價LED日光燈創造了機會，用82-88顆4014燈珠串並成HVLED，加上非隔離開關恆流電源，鍍粉玻璃燈管生產的16-18W的1.2米平價LED日光燈，無閃爍無光斑，亮度超越現有的36W熒光日光燈，市場零售價接近或低於36W熒光日光燈，壽命和省電是36W熒光日光燈的幾倍。生產成本可控制在RMB16-18元。

創造世人都能享用的平價LED燈是我們LED產業從業者共同的中國夢，創新設計HVLEDs，創新設計新一代非隔離開關恆流源芯片、高壓線性恆流源芯片，創新設計各種塑包鋁散熱器、光電引擎，使得設計生產平價LED燈具夢想​​成真，越來越多的平價LED燈方案豐富了平價LED燈具的系列和品種，給老百姓選用平價LED燈具有更多的選擇。我們正在繼續創新技術，設計更多、更好的平價LED燈具產品，滿足社會各層次的需要。

作者：

顏重光 退休高工北京大學上海微電子研究院兼職研究員