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决定LED灯的技 术发展方向的五要素
随着地 球温室气体排放问题日益严重,逼近地 球自我调节的临界点,各国纷 纷出台相关政策,包括我 国在内的世界各国政府必需刻不容缓的执行节能减排(二氧化碳),.htm">灯是目 前最节能的绿色环保电光源,自然成 为节能减排的主要选项,随着灯成本 与价格的逐渐降低,其普及 的速度也在加快,在2020年以前,灯的市 场占有率将超过50%。
  降低灯的成本
  芯片占 据灯成本的主要部分,因而降 低的成本的主要途径就是降低芯片的成本。
  芯片技 术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材 料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅,发展到氧化锌、氮化镓等新材料。在短短数年内,借助于包括芯片结构、表面粗 化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进,在光效 方面实现了巨大突破。
  硅基底成本很低,技术在不断进步中,但目前 发光效率还不满意,如果保 持这种发展速度,一旦达到较高水平,则硅基 底成为最主要的技术方案成为必然的选择,企业也 将获得巨大的经济回报。
  提高灯的光效
  提高光 效还可以从提高有效光线的比例入手。薄膜芯 片技术能够减少各侧面的光输出损耗,借助底部的反射面使97%以上的 光线从正面输出,使得电 能转换得到的光线绝大部分都是有效光线,不但显着提高的光效,还为设 计创造了优越的便利条件。薄膜芯 片技术是目前超亮芯片生产中的核心技术。
  提高灯的显色性
  在高亮度.htm">白光中,一小部 分蓝光发生斯托克斯位移后具有更长的波长。这是好事情,因为这 使得灯厂商可以使用许多不同颜色的层,从而扩展发射光谱,有效地 提高的显色指数(CRI)。采用荧 光粉的白光获得的高CRI是有代价的,因为斯 托克斯位移会造成白光的效率低于单色的效率。不过对 于大多数照明应用而言,宁愿选用高CRI而效率略低的灯。
  提高灯电源的效率
  不管是 做限流型恒流控制的电源,还是运 放控制的恒流电源,都要解决供电问题。即开关 电源芯片工作的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的,芯片的 工作电流从一个MA到几个MA不等。象FSD200,NCP1012,和HV9910,此种芯 片是高压自馈电的,用起来是方便,但高压馈电,造成IC热量的上升,因为IC要承受约300V的直流电,只要稍有一点电流,就算一个MA,也有零 点三瓦的损坏耗了。一般电源不过十瓦左右,损失零 点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个点。典型的象QX9910。,用电阻下拉取电,这样,损耗就在电阻上,大约也 得损失它零点几瓦吧。还有就是磁耦合,就是用变压器,在主功 率线圈上加一个绕组,就象反 激电源的辅助绕组一样,这样可 以避免损掉这零点几瓦的功率。这也是 为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一,就是为 了避免损失那零点几瓦的功率,将效率提几个点。
  提高灯系统可靠性
  的整体效率、使用寿 命和可靠性必须通过系统优化才能得以提升。
  光源:紧凑、高效,选择合 适的颜色和输出功率。
  控制和驱动:使用电 子电路实现的恒流驱动和控制。
  热管理:若要达 到更长的使用寿命必须控制节点温度,散热模 型计算与新材料新工艺的运用是灯技术热点。
  光学元件:透镜、反射器 或导光板材料是将光线聚焦在目标区域或分散在四周,这要根 据设计需求而定。
  随着技 术的快速发展以及光效的逐步提高,灯的应 用将越来越广泛。特别是 随着全球性能源短缺问题的日益严重,灯将是取代白炽灯、钨丝灯 和荧光灯的必然选择。此外,在室内设计方面,将趋向智能化、多样化和艺术化。
 
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