摘要：  各国政府已开始制定相关政策，要求采用更节能的光源。美国已展开“超级CFL灯”(SuperCFL Lamp)计划，其目的在于大幅超越当前业界的多项性能标准，包含效能、寿命以及亮度调节等特性。

关键字：  照明灯具，  白炽灯，  荧光灯，  光源

关于照明灯具的使用， 目前消费者普遍认为，白炽灯的节能效率是无法与紧凑型荧光灯(CFL)相提并论的。因此采用CFL技术支持绿色照明革命的呼声也随之水涨船高。

各国政府已开始制定相关政策，要求采用更节能的光源。美国已展开“超级CFL灯”(SuperCFL Lamp)计划，其目的在于大幅超越当前业界的多项性能标准，包含效能、寿命以及亮度调节等特性。

欧盟已着手对CFL提出更严格的质量要求，只有通过IC控制电路才能达成上述新标准。新法规的第一阶段已于2009年9月执行，下一阶段预计于2013年9月开始。而要使这年产量高达40亿个照明装置的产业符合新订定的规范标准，将是一项巨大的挑战。随着2013年将至，目前已有多家CFL供货商选择IC控制电路，以符合甚至超越欧盟制定的质量与性能标准。

不过，由于产品可靠性所导致的使用寿命的问题，使CFL的使用远低于先前预期的效果，也未能充分发挥其技术优势。

目前CFL灯的效能等级为60-70流明/瓦(Lm/W)。尽管最高等级的CFL灯寿命可达1.5万小时，市面上大部分CFL灯的可靠性仍仅具有一般标准，许多灯泡往往在使用几个月后就报废，远低于本应该达到的4，000至6，000小时的质量标准。

目前普遍的CFL灯是由一组相互连接的分立器件所控制，这些组件被塞进笨重的底座中，往往引起消费者的不便且难以使用。同时，其低劣的质量、远低于其所宣称的产品寿命， 以及缓慢的启动时间，都时常令消费者不满。

GreenChip单芯片解决方案

现在，上述问题有了解决方案。恩智浦GreenChip技术将多个分立器件整合到单一芯片上，不但减少电线数量，同时在可靠性上实现了重大突破。此外，相较于以往采用分立器件为基础的方案，使用GreenChip技术的CFL效能可提升约10%。质量的提升也意味着更长的使用寿命，其使用寿命最高可达1.5万小时，同时可负载更多的开关次数。

单芯片方案的另一重要优势是，可通过一般墙面式调光器调节CFL灯的亮度。此功能使CFL灯具备与白炽灯相似的特性，例如快速启动与可深度调光等。GreenChip技术可使调旋光性能实现阈值小于10%的最佳性能，同时使CFL灯在性能上媲美白炽灯。由于CFL灯的使用寿命取决于开关次数，因此控制性能的改善亦有助于延长CFL灯的使用寿命。

恩智浦半导体一系列应用丰富的高性能CFL照明解决方案，可大幅提升CFL灯性能。通过能有效提升电源管理效率的GreenChip技术，可简化灯泡设计与装配流程。恩智浦每日高达650万枚芯片的产能可满足CFL照明市场的庞大需求。

LED革命即将来临

尽管CFL技术位居绿色能源环境中照明领域的前锋，但整体效能仍不足以使其长期主导市场。若以效能来做比较，发光二极管灯更胜一筹。全世界每天使用的灯具多达数十亿盏，其中细微的差异将可能导致数千兆瓦的电能消耗的落差。所有照明技术皆与制造工艺息息相关，且其中的效能范围相当宽广，如以下所列举：

* CFL灯：60 – 70Lm/W

* LED灯：5 – 130Lm/W

* 卤素灯：65 – 100Lm/W

效能等级的不断提升，仅是LED技术众多令人惊艳的特色之一。多年来，LED技术一直在为跨越10%的效能门坎而努力，但在CFL主导的时代里始终未能有重大突破。然而，近年来LED灯的效能等级每年都在稳定提升。1995年时，LED灯的效能等级仅有20Lm/W;2000年为55Lm/W;2005年为120Lm/W;2010年达160Lm/W。目前部分量产的LED灯已达40Lm/W，其中一部分仍处于开发阶段的产品，其效能更已达到上述范围的上限。其使用寿命可达4万小时，且目前最高等级的LED灯亮度已可达400 Lm/W。

如同其它新兴技术，LED技术仍有许多问题尚待解决，其中最重要的莫过于散热问题。尽管具备高度效能，现今一般LED灯所消耗的能源中75%皆被转换成热能， 形成能源的浪费。虽然白炽灯和CFL灯的散热方式与太阳相似，皆无需散热器，但LED灯则需要散热器。

此外，由于电子组件位于散热器中，其耐热性将面临挑战。如果欲延长LED灯使用寿命，则必须采用对环境温度耐热范围可达摄氏100至120度的IC制造工艺。恩智浦的高压SOI技术，可在一般CMOS技术无法负荷的环境中正常运作。

由于LED灯使用寿命极长，制造与光源同等寿命的控制IC是半导体厂商正面临的一大挑战。恩智浦目前已生产业界首款使用寿命与LED光源(摄氏105度下超过7.5万小时)相当的LED驱动器。

CFL与LED系统的未来

“控制”代表智能和通信能力，但目前多数CFL灯皆尚未具备此两项特性。藉由单芯片解决方案，新一代CFL灯将具备多项新功能，其中包含：调光和开关功能 ;更短的全流明输出时间;更长的使用寿命;灯泡故障保护、断电等安全功能;与操作人员或其它设备进行无线通信。

通过内置IC与简单的射频芯片，即可利用无线协议控制CFL灯。由于无需墙面式调光器，将有助于简化安装流程。消费者只需更换灯泡和使用遥控器即可。更重要的是，采用ZigBee RF控制后，将可免去使用以往开关控制所需的铜线。图1显示带来上述好处的电子组件。

图1. 借助无线通信技术，以及微控制器与可调式驱动器，可实现更加智慧、节能的CFL与LED灯具。

CFL和LED照明技术极具潜力，可有效减少家庭、办公室和工厂的电能消耗。然而，此类技术带来的优势需配合IC控制电路的设计方可达成。恩智浦的绿色能源IC产品系列可为最新的CFL和LED系统架构提供无线通信、智能和灵活驱动等功能与特色。此类产品包括OL2380双向ISM-band收发器和UBA2028可调式20W CFL驱动IC。