繼蠟燭、煤油燈、白熾燈之后,LED將接棒照明時代。歐美等國家紛紛出臺淘汰白熾燈的相關法規(guī),白熾燈的生命進入倒計時的同時,也確定了LED未來的照明地位。
淘汰白熾燈日程敲定
美國早在《2007年能源信息及安全法(EnergyInformationandSecurityActof2007)》立法中已經規(guī)定,將限制在美國出售低效率的燈具。無獨有偶,從2009年9月開始,100W的白熾燈在歐洲將走上淘汰之路,而在2012年所有低效率的白熾燈同樣將被替換。按照歐洲條例規(guī)定,在2016年所有的白熾燈將面臨絕跡的命運。雖然目前這些法規(guī)對LED銷售的真正推動力還沒有顯現,但是它體現了管理層注意到LED技術在實現節(jié)能減排方面的價值。
據美國市場調研公司StrategiesUnlimited的報告顯示,目前全球節(jié)能意識看漲,正適合LED替代燈市場的發(fā)展,該市場會在未來幾年內快速增長。盡管LED替代燈市場仍處于發(fā)展初期,但到2013年,預計LED替代燈的市場收入將會增長,其復合年均增長率將達到107%。
黎志遠:近年來LED驅動效率提高很大,目前面臨的最大挑戰(zhàn)是熱耗及其相關的可靠性問題。
“目前不少國家和地區(qū)的政府都制定了明確的白熾燈禁用時間表,美國、歐盟、日本、加拿大等國均會在2014年前后淘汰白熾燈?!泵绹鴩野雽w亞太區(qū)市場經理黎志遠進一步指出,“中國政府也明確表示會在10年(2019年)內完成白熾燈的淘汰。盡管LED還會面臨節(jié)能燈的競爭,但更加環(huán)保的LED燈會逐步占據市場優(yōu)勢。”
到目前為止,背光仍然是LED驅動器最主要的應用市場,特別是在筆記本/上網本、冷陰極熒光燈(CCFL)替代及液晶顯示器等應用就是如此。“但隨著高性價比、超高亮度、更長壽命LED的出現,再結合提供豐富色彩組合和節(jié)能方面的優(yōu)勢,LED在通用照明市場也快速發(fā)展,前景也備受看好。這也有助于推動LED更快地步入成熟應用期?!卑采腊雽w亞太區(qū)電源管理部市場推廣經理蔣家亮對LED的未來相當樂觀。他認為,家居和辦公室照明市場因為尚未完全開發(fā),所以它們是LED最大的市場?!癓ED現在存在某些難題,而且啟動的成本依然較高,但是經過一段時間后,成本將會降低,一旦達到可負擔的價位,人們將會轉用LED燈,因為LED燈的能效更高,使用時間更長,而這兩項優(yōu)勢均對環(huán)境有利?!?/P>
LED價格/發(fā)光效率仍待突破
不可否認,LED已成功進入手機和其它便攜應用,成為小尺寸屏幕的主流產品。LED日漸受到消費者的重視,但是在照明方面始終“只聞樓梯響,不見人下來”,LED照明還沒有真正普及,但是更廣闊的照明應用領域還有待LED進一步開拓?!癓ED在路燈、家居、辦公室、TV、汽車和商店外墻照明的進展相對發(fā)展緩慢?!憋w兆半導體技術市場部經理WayneSeto認為LED要成為主流照明還要兩到三年時間,但其成本也必須進一步降低。
近年來,LED照明燈具的性能得到了顯著的改善,價格也有所降低,但是還不能與已經成形的照明技術相抗衡。相比而言,公共設施和商業(yè)廣告用途對LED的價格接受度較高,而消費者在關注LED節(jié)能的同時,仍然注重燈具的價格。
“目前阻礙消費者選擇LED的主要因素還是價格。”黎志遠深入剖析消費者的購買心理,“盡管LED照明燈具的總擁有成本(Totalcostofownership)比傳統(tǒng)照明燈具具有一定的優(yōu)勢,但是大多數消費者仍然看重的是采購時的價格?!彼ㄗh解決LED照明發(fā)展的瓶頸,一方面需要繼續(xù)通過技術創(chuàng)新來盡可能的降低生產成本、提高產品的效率;另一方面也希望政府能夠鼓勵并補貼那些率先采用LED照明的消費者。
除了價格因素之外,蔣家亮認為目前制約LED照明發(fā)展的因素還在于發(fā)光效率。LED襯底材料GaAs對光的吸收非常嚴重,而且它的折射率也非常高,影響了輸出光的效率。而沒有輸出的光,在LED結區(qū)轉換為熱能,反而提高了結溫,令LED的壽命大打折扣。可以說,LED的發(fā)光效率牽一發(fā)而動全身。“LED光源效率還有待進一步提高。目前業(yè)界宣稱的最強LED光源效率在132~136lm/W之間,未來幾年將有望進一步向大約160lm/W的方向發(fā)展?!笔Y家亮說。除此以外,LED的電源轉換及驅動的能效還需要進一步提高。
改善LED性能依靠驅動器
市場上常見的LED驅動器包括開關穩(wěn)壓器、線性穩(wěn)壓器和電阻驅動器等?!安煌腖ED驅動器各有不同的拓撲結構,選擇驅動器取決于個別應用的輸入及輸出電壓范圍?!崩柚具h隨后詳細分析了選擇的具體方式:當輸入電壓大于輸出電壓時選擇降壓(Buck)驅動器,當輸入電壓低于輸出電壓時選擇升壓(Boost)驅動器,輸入電壓交替變化的則需要選用開關穩(wěn)壓器。
上述驅動器各有特色,也有不同的軟肋需要設計時特別注意。蔣家亮逐一概括了各種LED驅動器的優(yōu)缺點。開關穩(wěn)壓器的優(yōu)點包括能效高及能夠方便地控制亮度,不足則表現在成本及復雜度上,而且還會產生電磁干擾(EMI)問題。開關穩(wěn)壓器包括電感升壓型轉換器和電荷泵轉換器兩種類型。安森美半導體的NCP3065開關穩(wěn)壓器能夠根據應用要求,方便地配置為降壓、升壓或單端初級電感轉換器(SEPIC)等不同拓撲結構。
蔣家亮:目前業(yè)界宣稱的最強LED光源效率在132~136lm/W之間,未來有望進一步向160lm/W發(fā)展。
相比開關穩(wěn)壓器,線性穩(wěn)壓器的結構比較簡單,易于設計,而且噪聲低,沒有電磁兼容性問題。但它的缺點在于能效較低,存在功率耗散問題,成本相較于開關穩(wěn)壓器和電阻驅動器而言處在中間水平。黎志遠贊同蔣家亮的觀點,但他還特別指出,低壓降穩(wěn)壓器不宜用來驅動高功率的LED。因為線性穩(wěn)壓器會產生較多熱能,如果輸入電壓和輸出電壓之間的差距較大,這個缺點尤為突出。
電阻型驅動器的優(yōu)點是低成本、易于設計及沒有電磁兼容性問題,缺點在于依賴于電池電壓、需要恰當的LED編碼、電阻庫存大及能效低。
除了通過驅動器改善LED性能以外,近日在上海舉行的聚積科技研討會上,來自奧地利的Swarco公司產品經理LarsMichel介紹LED交通屏時談到一種利用透鏡提高LED效率的方法。Michel首先以交通顯示屏為例,指出實際使用光源的時候并不是所有方向都需要照明,對于不需要光的方向提供照明就是浪費。即使按照歐洲交通顯示屏標準規(guī)范EN12966(EuropeanNormEN12966)最高等級的顯示要求,也只規(guī)定顯示屏的有效觀看角度范圍為向左向右各30度,向下20度。“高速公路上的鳥并不需要看交通指示信息。”Michel詼諧地說道。歐洲已研發(fā)出一種匯聚光源的透鏡,套在LED上可將光線匯聚在固定的光域內,從而無需提高發(fā)光亮度就可改善LED的有效照明效率,進而達到更節(jié)能能源的目的。
奧運、世博為LED開道
人們對北京奧運會開幕式的LED畫卷仍記憶猶新,LED借奧運向全球打出了一個漂亮的廣告。正當LED成為眾人看好的明星產業(yè),新企業(yè)爭相投入之際,2008年的金融危機突然來襲,打亂了LED走向照明主流的步調。
“金融危機之后,廣告業(yè)確實深受影響,”聚積科技總經理陳企凱坦言,“但這并不意味著LED市場就此消失?!眾W運后中國政府出臺各項政策拉動內需給LED帶來了大量商機。例如政府出資支持地鐵、鐵路、高速公路等基礎建設,而地鐵車站、火車站內提示車輛信息的顯示屏,以及高速公路上的交通信息顯示屏,這些都是LED在大型建設中的用武之地。此外,2010年上海世博會正進入建設高峰期,涌現了建筑物外墻裝飾、景觀燈照明的大量需求。
陳企凱預計,2009年LED顯示屏將有137億元人民幣的市場商機,即使保守估計未來3~5年也將保持每年20%的增長率。中國市場在LED市場扮演的地位越來越重要。陳企凱透露,三年前中國市場約占聚積出貨量的35%,而現在銷往中國市場的產品已超過聚積出貨量的60%。
中國LED市場為什么能夠在短時間迅速壯大?他認為原因之一為海外市場向中國制造基地匯集。海外制造成本一路攀升,海外供應商選擇來到中國尋找合作伙伴,他們僅保留設計能力,通過將生產轉向中國來實現降低成本的要求。隨著中國LED制造技術的提高,大量標準化生產是目前LED企業(yè)的市場趨勢和機會。
聚積科技針對不同的市場定位規(guī)劃了多種產品路線。面向高端市場,聚積科技推出整合PWM的驅動芯片;中端市場方面將結合亮度調整、錯誤偵測等輔助功能。另外,聚積更著力于整合系統(tǒng)方面。“其他廠商一般從低價的角度切進市場,后續(xù)市場支持如幫助客戶提升彩屏設計質量、提升終端產品價值方面著墨比較少?!标惼髣P表示聚積科技非常重視售后技術支持,“我們將和客戶配合進行色彩校正、亮度校正,幫助合作伙伴提升整體競爭力?!彼f。
選擇合適的電源轉換器僅僅是找到最便宜的部件嗎?事實證明,電源電壓轉換領域的創(chuàng)新是值得的,并且在市場上得到了回報——因為這些解決方案帶來了更高質量的產品。本文概述了一些成功實現質量優(yōu)于低成本電源轉換器的應用示例。 電源轉...
關鍵字: 電源轉換器 低功率 開關穩(wěn)壓器擴頻是一種與開關穩(wěn)壓器相關的技術,可抑制來自感興趣頻帶的不需要的噪聲,并將其推入噪聲不會干擾系統(tǒng)的區(qū)域,或者更容易處理的區(qū)域。
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關鍵字: LED驅動器 AEC1規(guī)范今天有很多供應商提供空間級非隔離式開關穩(wěn)壓器。哪個部分適合我們的項目?大多數供應商會說他們的產品是為我們的負載供電的最佳 DC-DC。 考慮到當今的上市時間壓力和首次交付正確硬件的需求,選擇錯誤的調節(jié)器可能會...
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