LED照明应用主导灯具市场 LED灯具技术趋势走向何方?

2012-05-10 09:17:00 来源:半导体器件应用网

摘要:  作为全球瞩目的LED照明战场,中国市场的竞争必定会愈发激烈。LED小巧轻量、驱动电压低、全彩色、寿命长、效率高、耐振动、易于控光等特性,为设计用于不同场所和目的的照明系统提供了优越条件。人们习惯于看日光下的东西,对于通用照明来说,人们需要的主要是接近太阳光品质的光源,所以白光LED是半导体照明科技的重要指标。

关键字:  LED照明,  光源,  散热技术,  

作为全球瞩目的LED照明战场,中国市场的竞争必定会愈发激烈。LED小巧轻量、驱动电压低、全彩色、寿命长、效率高、耐振动、易于控光等特性,为设计用于不同场所和目的的照明系统提供了优越条件。人们习惯于看日光下的东西,对于通用照明来说,人们需要的主要是接近太阳光品质的光源,所以白光LED是半导体照明科技的重要指标。

目前,LED商用照明还在起步,民用照明还未激活,照明应用还处在‘哺乳期’,而且传统照明巨头还在努力地实现转型。因此,中国LED照明应用企业要抓住战略机遇,补齐短板,争取在传统照明巨头完全转型之前获得优势,这样才能在未来竞争中掌握主导权。

LED照明应用如何主导灯具市场

传统照明巨头们并未停止在新光源LED领域中整合的步伐。去年一年,欧司朗就收购了SITECO、Encelium、TRAXON等三家公司,将全产业链整合演绎得淋漓尽致。去年的收购,增强了其在控制系统、光源管理系统、灯光设计等领域的实力,使其拥有了这些企业的下游客户和设计师团队等宝贵资源,销售网也进一步改善。收购LUMILEDS公司完成中上游布局之后,飞利浦在接下来的几年内并购了超过10家专注于LED细分领域的企业。GE收购LED电子驱动器先锋Lightech公司的消息也引起业界广泛注意。

不论如何,在中国的LED照明应用市场中,国内LED照明应用企业直接面对着这些传统照明巨头的强大挑战。有人认为,国内LED照明应用企业对LED技术的理解更深刻,在灯具设计上更能抓住LED的本质特征;传统照明巨头只对照明的理解更透彻更专业,而且传统照明巨头还要兼顾节能灯的市场,他们并不希望该市场萎缩得太快。

首先,传统照明巨头对LED技术的理解并不会输给国内LED企业。因为这些巨头拥有丰厚的资金,即便是不通过收购手段取得技术来源,也可以重金招贤纳士。其实,在这些企业的实验室里,更先进的LED照明灯具产品已经成型,他们只是不想尽快推入市场,否则会缩短目前节能灯具的利润周期。

其次,传统照明巨头对照明的理解相当透彻,这是国内LED照明企业需要补习的功课。‘LED照明’中,LED只是技术来源,而照明才是落脚点。国内企业一谈到LED照明就会想到光效和节能,其实这都是表面,更重要的是对照明本身的领悟。这包括对色温、显色性、光衰、散热、安装环境等一系列参数的理解,毕竟照明的最大追求是舒适。

最后,传统照明巨头拥有强大的品牌和渠道资源,这是国内LED企业巨大的短板。品牌的影响力不用累述,就以节能灯具为例,很多消费者只认准飞利浦、欧司朗这些品牌。对于渠道,一方面包括销售网点,另一方面还包括售后服务网点,前者为消费者提供购买的便利,后者为消费者提供维修的便利。两者缺一不可,尤其是后者,对企业的品牌塑造有着举足轻重的作用。

导体照明灯具系统主要技术及未来趋势

由于单只LED功率小,光亮度低,不宜单独使用,为此必须将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明系统。但目前白光LED与通用照明的要求还有一定的距离,还存在诸多技术与成本问题急需解决。

半导体照明灯具系统的主要技术概况

1)灯具系统的热量管理

一般常称LED为冷光源,这是因为LED发光原理是电子经过复合直接发出光子,而不需要热的过程。但由于焦耳热的存在,LED在发光的同时也有热量伴随,而且对于大功率和多个LED应用的场合,热量积少成多而不能小觑,LED不同于白炽灯、萤光灯等传统照明光源,过高的温度会缩短,甚至终止其使用寿命。而且LED是温度敏感器件,当温度上升时,其效率急剧下降,所以系统结构设计及散热技术开发也是LED应用需面对的课题。由于强制空气冷却通常在光源中是不可取的,所以随着输入电功率的提高,散热片和其他增强自然对流冷却的方法就在LED灯和光源设计中发挥日益重要的作用。

2)提高显色性

目前白光LED普遍使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)萤光粉,合成为白光。由于其发光光谱中仅含蓝、黄这两个波谱,所以存在色温偏高、显色指数偏低的问题,不符合普通照明要求。人眼对色差的敏感性大大高于对光强弱的敏感性,对照明而言,光源的显色性往往比发光效率更重要。所以加入适量发红光的萤光粉并能保持较高发光效率是LED白光照明中的一个重要的课题。

3)灯具系统的二次光学设计

传统灯具长期以白炽灯、萤光灯光源为参照物来决定灯具的光学和形状的标准,因此LED灯具系统应考虑摒弃传统灯具加上LED发光模组的组装方式,充分考虑其光学特性,为LED光源专门设计不同的灯具。光学系统设计内容主要包括如下几个方面:①根据照明物件、光通量的需求,决定光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;②将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”,根据组合成的二次光源,计算照明光学系统;③构成照明光学系统设计的“二次光源”上的每只LED管子配光分布控制十分重要。

由于LED发出的光束集中,更易于控制,且不需要反射器聚光,有利于减少灯具的深度。例如,利用平面镜光学系统,可以只用1~2个LED就可照亮很大的表面,而灯具深度很薄;而利用光导技术,LED直接装于光导管旁,可大大减少光源及其它组件占用的体积,制成超薄的灯具。

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