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憶輕狂 LED作為一種新型光源，節能、長壽命、無污染而受到大家的廣泛關注。尤其中國奧運會成功運用大量LED技術，效果非凡，各地方政府紛紛扶持LED產業，建立了大量的LED示范單元，與此同時，大量的企業也涉足該領域，就連做電池起家，汽車成名的BYD公司再次提出LED世界第一的口號。 LED真的就進入繁榮時期了么？ 我個人認為，這只是一個方向不明的亂戰時期。 在人類歷史長河中，從沒有哪個照明設備像LED這樣還沒有成熟就被寄予厚望，但是緩慢的發展，也使的LED產品過于概念化，缺乏客戶基礎。即便現在政府正在以LED 路燈為突破口試圖扶持LED的成長，可LED無論是民用還是商用的客戶群依舊沒有形成。在這個時候有一個危險的信號：LED廠商已經把壓縮成本作為第一要務！很多公司將LED的電流做大以在維持亮度不變的情況下減少燈芯數量以節約成本，或者壓縮PCB面積，抑或是減少安規器件等方法，當然大家要相信中國的公司在壓縮成本方面的先天優勢。暫且不說這樣做對于產品安全問題的影響，就產業群而言，LED在還沒有市場的情況下就進入了價格洗牌的局面，這對整個產業來說是不利的，資金大頭的進入會加劇中小企業的衰亡。 這是一個危險的局面，一方面LED的技術發展將會停滯甚至于退化，另一方面成本的壓縮，或者說過多的關注成本無法保證最終產品特質，將很大的程度上不能展示LED的優勢。因此我斗膽，認為此時的LED產業發展方向錯了。 現在的 LED產業為了打開民用市場，多是將LED燈具設計成可替換方式，即直接替換現有的燈具。但是在燈具發展的過程中，除了緊湊型燈管直接替換白熾燈以外，鮮有直接替換的模式，像T8、吸頂燈幾乎是熒光燈的專利，而吊燈依舊是鎢絲燈的天下，LED為什么一定要走替換的道路？ 現有的替換燈具這種設計方式有什么缺點？ 1.散熱 LED的耐熱很差是人所共知的，必然會帶來燈芯壽命的問題。現有的LED燈的設計往往散熱難以達到要求，在一個散熱要求非常苛刻的領域，卻使用十分低劣的被動散熱方式，而且多是風冷，甚至是封閉式的風冷。像一些燈具在驅動板和鋁散熱片之間要加塑料套管以增加絕緣的可靠性，還需要灌散熱硅膠以提高散熱能力。而T8的燈管燈管還是封閉的，燈芯只能依靠空氣對流傳熱到燈管背面的鋁管上進行散熱。一般這類燈的內部溫度都會有七八十度。并且要是兼顧散熱，重量又是問題；兼顧重量，散熱難以保證，這在現有設計中是兩難的選擇，尚沒有可行的標準。 2.壽命 LED燈芯壽命隨溫度的升高而呈指數降低；電解電容溫度每升高十度壽命降低一半；MOS溫度升高，內阻增加，損耗增加，溫度又會升高（恒流模式），最終燒毀。當然，國內的廠商沒有給出具體LED燈具的壽命，宣傳的時候只是提到LED燈芯壽命十萬小時，但是LED的壽命瓶頸在系統驅動板，往往LED燈芯沒有損壞，系統驅動已經掛掉了。 另外 LED的光衰是非常嚴重的，所以燈具的壽命應該也要考慮視覺感受，就是經過多長時間燈具的亮度降低到視覺上覺得暗的程度，可以認為壽命到了，客戶就會考慮更換燈具，這個壽命是廠商都沒有給出來（或者沒有辦法給出），但這非常重要。 再而言之，現有的LED家用照明多數受體積限制，防護方面很難做的很好，在電壓波動較大，干擾嚴重的區域，現有的低功率的設計是一個考驗。 而最重要的是，LED的壽命和公司的壽命是否成正比，假若宣傳10年的LED燈具2年就壞了，而半年前這家公司已經關門大吉，用戶是否會去冒這個風險？ 3.重量 螺旋類接口的燈具中，熒光燈的重量只有LED燈具的數分之一，由于沒有了散熱片的問題，熒光燈的重量對燈座來說可以忽略不計，但是LED的重量對燈座是一個很嚴重的考驗，尤其是7.8W的螺旋接口LED燈，其重量是很危險的，這一點又有哪個商家考慮了？ 4.價格 一般的 LED驅動板在70度的溫度下可能壽命僅5年（家用），遠沒有達到LED燈芯10年的“概念”。所以相對比同等亮度的熒光燈來說，即便熒光燈只有1年的壽命，1W1元的熒光燈要遠遠比1W10元的LED劃算得多。尤其是LED 燈具損壞往往燈芯沒壞，卻要整個燈更換。算一算因為十分之一的驅動板卻要丟棄剩下十分之九的燈（燈芯和散熱片占了整個燈具絕大部分的成本），如果每一個廠商都沒有做好回收再利用的話，客戶是不會喜歡這樣的產品的。 5.效率 也許有人會很奇怪，LED是節能產品，為什么要考慮效率的問題？我在這里提到兩點，一個是PF值，一個是系統效率。由于現有的 LED設計多數都是低功率的，受成本的壓力均采用被動PFC（填谷式），PF可能最高90，遠遠小于主動PFC動輒99的效率，對國家而言用LED取代發光效率非常接近的熒光燈是個壓力。 由于 LED的燈具現有的設計（除了路燈之外）多數都是小功率的，像是4.8W，7.2W等，器件的損耗占了很大的比例，隔離方式的必然很低，為了提高效率而采用非隔離方式不但要在安全上做很好的設計，而且效率也僅僅在80左右，很不理想。并且，現有的LED生產廠商到底 LED的光照度做到了多少，都沒有提供準確的數值，往往發光亮度遠遠小于標稱值。 6.光感 光感，就是人眼對LED發光的視感——視覺感受。因為LED燈作為一個照明的產品，其視感是非常重要的。LED一個優勢是光譜純凈，但是這在視覺上面卻是一個非常嚴重的劣勢。人的眼睛是不能長時間觀測一個單色譜的光源，尤其是發育期的嬰幼兒、兒童等，市場上推出的純冷白光的兒童護眼燈是不合適的，即便是不閃的，在這方面暖色調的全光譜的白熾燈才是相對最合適的（以太陽光為參考，不可否認，太陽光才是生命最需要的）（如果大家有了解LED植物生長燈的，就應該考慮一下既然植物生長都需要調制的光源，人眼更需要）。當然，LED可以調制，但是比較麻煩，比較專業，需要理論和大量的調研數據支持，是很多均光材料廠商或者 LED光源廠商抑或是方案供應商難以實現的。 LED是點光源，所以一般LED的燈具顆粒感都比較明顯，并且其發光位置比較集中，目視燈具的時候會有刺痛感，這種感覺在其他光源中一般只有大功率的才會出現。所以LED需要在均光上面做更好的設計，以實現在保證亮度的情況下，將點光源盡量擴展成面光源，提高眼睛的舒適度。 再有就是很多產品都會做LED調光設計，以節約能源，且不說低功率的時候效率的問題，由于線圈中的電流的存在，會導致調光設計中灰階變化不連續，也就是說按比例調節的過程中，LED的亮度會慢慢變亮再突然變亮，視感很不舒服，調光技術還是需要開發。 從這幾方面說，LED燈具的設計還需要進一步的開發。 個人的建議： 對于LED的燈具開發，我并沒有接觸整燈的設計，僅僅做過驅動電源的設計，所以這里面的說法僅僅代表個人的想法。 LED有什么優勢？除了光效率高，節能，無污染之外還有一個非常特別而常常被忽略的優勢——低電壓驅動。之所以提到這一點，是LED可以作為低電壓的安全照明來使用，將電源和燈芯，高壓的部分就不會和用戶直接接觸，而避免一些安全問題的出現，例如現有的燈具在破損的時候更換而出現的安全問題。但是現有的很多LED設計采用非隔離模式以提高效率，使得燈頭依舊是高壓，十分的不安全。 相比較現有的LED家用照明電源和燈芯放在一起的設計，我更傾向于路燈上開關電源+恒流模塊+燈芯的分離式設計。使用開關電源可以保證PF和效率，而且在防護方面可以輕易做得非常好。 若是所有的4.8W的光源全部采用一個開關電源供電，首先正常運作的時候PF、效率都可以保證的，即便是加上線上的損耗（使用23號線過1A電流，大約損耗0.7W/10m）這遠遠低于4.8W的現有設計的損耗（0.3A14V，效率約80，損耗近1.5W）。簡單地說，將家里面能用到的所有LED小功率的燈具全部使用一個開關電源，用銅線將低壓直流電送到燈芯上面，即便考慮走線的長度帶來的損耗，也遠比現有的方案經濟。 散熱上面如果可以采用CPU上面使用的主動散熱設計，效果絕對是滿足要求的，要知道CPU對溫度比 LED燈芯更敏感。單獨為LED開發散熱片模具的費用就是問題，還不保證公司是否具備散熱設計的專業資格，而使用CPU的散熱器則相對好得多，當然樣式上不是那么的正式。在淘寶上面有一家DIY模式的店鋪，50WLED的用了CPU的風扇。 這樣來說，效率和散熱的問題都可以得到很好的解決，不但解決了壽命的影響，更換起來也十分方便，LED燈芯亦是工作在安全電壓之下，即便直接觸摸也不會產生危險，也許是一個可行的選擇？ LED是一個不閃的光源，為了節能非得要閃，雖然對眼睛好不好沒有定論，但是畢竟是丟西瓜撿芝麻。我倒認為可以采用8421這樣的比例直接用開關控制多少個燈亮，倒是個調光的好選擇。 不過，我個人看現在的LED市場，單純依靠替換、模仿是走不出去的。電源的設計可以學習，可以采用某某方案，但是替換式的燈具永遠不可能占據主流市場（除非有一個非常的優勢，無論是光效還是價格，這點LED都不具備）。LED在替換式的設計中已經走向了牛角尖，在還沒有打開市場的情況下，廠商又把原因歸結到價格因素，拼命地壓縮成本，實際上是錯誤的，熒光燈一個20元（緊湊型，使用MOSFET驅動，T8燈管約4元），而相同亮度的白熾燈只要8角，這么大的價格差距熒光燈卻依舊占據了主流市場，是因為熒光燈走出了與白熾燈不一樣的，更方便的、獨有的結構，如果當初熒光燈只想到完全替換白熾燈，沒有U燈管，T8等燈管的樣式，相信熒光燈依舊會是慘淡經營。所以LED并不依賴于成本而生存，而需要一個公司能夠有新的LED 凸顯優勢的產品，該公司必須懂得LED的特性和客戶的需求，這樣的公司很少。在現有的盲目競爭的狀態下，眾多企業蜂擁而上，全部都是相同的架構，相同的外觀，LED燈具到底該如何設計，卻少有人真正去考慮這一點。 所以，在這種市場狀態下，開發出透光度更高，均光效果更好的材料也許是眾多公司的一個不錯的選擇方向。 |
