LED照明幾大難題
加入技術(shù)交流群
1核心難題：散熱
我研究了某光源封裝廠(chǎng)家提供的大功率集成模組光源的光效問(wèn)題，20w-200w不同功率的模組所用的芯片都是相同的，但20W的模組的光效高達94lm/w(熱光效），50W的模組的光效為82lm/w(熱）,100W的模組的光效高達70lm/w(熱光效）200W的模組的光效高達57lm/w(熱），這其實(shí)是熱量在作祟，我測試過(guò)，同樣的模組，在良好的散熱前提下，20W的模組的光效高達105lm/w(冷光效），也就是說(shuō)，如果散熱設計的非常好的話(huà)，那么200W的模組的光效高達105lm/w，那么，做成B級能效（90lm/w)的LED照明燈具的成本應該是在12RMB/w以下，你想賣(mài)多少錢(qián)一瓦，就看用戶(hù)的開(kāi)心程度了。采用什么樣的技術(shù)才能達到這么理想的散熱效果，建議你去好好研究一下，但成本不能高了，要有意義，能量話(huà)
第二：最棘手的問(wèn)題：小型化
大家都知道，幾年前統計的數據表明，全國大用的路燈總數月為2400萬(wàn)盞，這個(gè)數字到現在是3000萬(wàn)盞，隧道燈的數量大致和路燈相當，因為1km的隧道平均用燈數量大致相當于10km道路的平均用燈數量，這個(gè)數字準不準沒(méi)關(guān)系，我想說(shuō)的是，這么多的燈都換成LED燈具，光是鋁這一塊就是一個(gè)無(wú)法承受的天文數字，就按一個(gè)燈10KG計算，那么久大約是60萬(wàn)噸，為什么不能把高壓鈉燈的等跑i扭下來(lái)，把LED燈換上去呢？這就是一個(gè)小型化的難題，前提是：散熱還要好，節能指標還不能下降，怎么樣，你來(lái)試試看。
大家都知道，幾年前統計的數據表明，全國大用的路燈總數月為2400萬(wàn)盞，這個(gè)數字到現在是3000萬(wàn)盞，隧道燈的數量大致和路燈相當，因為1km的隧道平均用燈數量大致相當于10km道路的平均用燈數量，這個(gè)數字準不準沒(méi)關(guān)系，我想說(shuō)的是，這么多的燈都換成LED燈具，光是鋁這一塊就是一個(gè)無(wú)法承受的天文數字，就按一個(gè)燈10KG計算，那么久大約是60萬(wàn)噸，為什么不能把高壓鈉燈的等跑i扭下來(lái)，把LED燈換上去呢？這就是一個(gè)小型化的難題，前提是：散熱還要好，節能指標還不能下降，怎么樣，你來(lái)試試看。
3不是難題的難題：驅動(dòng)電源
從驅動(dòng)電源的發(fā)展情況看，效率和可靠性都已經(jīng)相當優(yōu)秀了，為什么還要當成一個(gè)難題來(lái)說(shuō)呢。是的，它的價(jià)格就是一個(gè)難題。從現在市面上的電源看，性能好一點(diǎn)的，大約價(jià)格為3元/w,當然，也有2-3元/w之間的，這個(gè)價(jià)格大約是光源價(jià)格的1/2弱，在LED照明燈具成本中成為第二大因素，如果使用非隔離殿宇，成本是下來(lái)了，但是安規又過(guò)不了，我們總不能自己去研發(fā)和生產(chǎn)電源吧？這也太難為情了。有公司推出采用交流驅動(dòng)的LED光源，我朋友告訴說(shuō)，這種光源的壽命不行，最好不要考慮。我沒(méi)有測試過(guò)這種LED光源，所以就不敢妄加評論。
從驅動(dòng)電源的發(fā)展情況看，效率和可靠性都已經(jīng)相當優(yōu)秀了，為什么還要當成一個(gè)難題來(lái)說(shuō)呢。是的，它的價(jià)格就是一個(gè)難題。從現在市面上的電源看，性能好一點(diǎn)的，大約價(jià)格為3元/w,當然，也有2-3元/w之間的，這個(gè)價(jià)格大約是光源價(jià)格的1/2弱，在LED照明燈具成本中成為第二大因素，如果使用非隔離殿宇，成本是下來(lái)了，但是安規又過(guò)不了，我們總不能自己去研發(fā)和生產(chǎn)電源吧？這也太難為情了。有公司推出采用交流驅動(dòng)的LED光源，我朋友告訴說(shuō)，這種光源的壽命不行，最好不要考慮。我沒(méi)有測試過(guò)這種LED光源，所以就不敢妄加評論。
4附加的難題：連續調光
LED是一個(gè)很隨和的家伙，可以餓著(zhù)，也可以撐著(zhù)，驅動(dòng)電流的大小都不挑剔，給吃多少電流就發(fā)多少光，這就長(cháng)生了對LED進(jìn)行調光控制的需求。這個(gè)功能增加固然是好事，可以讓人更加懶惰了，節能指標也可以提高一點(diǎn)了，但是，增加了這個(gè)功能后，使系統的可靠性下降了，成本提高了，業(yè)主們一方面喊叫燈具的價(jià)格太高，另一方面卻要增加自動(dòng)連續調光的功能，真是做人難，做LED人更難，做LED好人難上加難。
LED是一個(gè)很隨和的家伙，可以餓著(zhù)，也可以撐著(zhù)，驅動(dòng)電流的大小都不挑剔，給吃多少電流就發(fā)多少光，這就長(cháng)生了對LED進(jìn)行調光控制的需求。這個(gè)功能增加固然是好事，可以讓人更加懶惰了，節能指標也可以提高一點(diǎn)了，但是，增加了這個(gè)功能后，使系統的可靠性下降了，成本提高了，業(yè)主們一方面喊叫燈具的價(jià)格太高，另一方面卻要增加自動(dòng)連續調光的功能，真是做人難，做LED人更難，做LED好人難上加難。
5.LED十大難題之五：
人人敬畏的難題：斑馬紋
什么是斑馬紋，必須要看圖片，文字不是很好解釋?zhuān)强梢栽诰W(wǎng)上找看看
因為這個(gè)現象現在還沒(méi)有得到更好的解決，于是，專(zhuān)家們說(shuō)了：這是白光照明的固有現象。有人說(shuō)了，專(zhuān)家的作用就是把粉絲們給說(shuō)糊涂了。這二種說(shuō)法的基礎就是：專(zhuān)家們還都沒(méi)搞清楚這種現象是怎么回事。以前說(shuō)過(guò)，路面的均勻度越高，斑馬紋現象越嚴重。我到不同的城市出差之際，遇到高壓鈉燈照明效果很均勻的路段，我就喜歡拿出照度計測一下均勻度，測試結果表明：路面的照度均勻度在0.35-0.4之間。二那些均勻度高達0.6以上的路段看上去就非常差了，這張照片顯示的路段的照度均勻度高達0.61.其實(shí)，不管是白光照明還是鈉光照明，斑馬紋現在不是與生俱來(lái)的，完全可以通過(guò)高超的光學(xué)設計來(lái)修正，這可能需要變換一下坐標系和標準才能引導設計師們去做出令人臣服的設計。
這個(gè)是針對路燈，我對現在LED路燈大部分工廠(chǎng)不看好，這個(gè)路燈產(chǎn)品系列太不成熟了
人人敬畏的難題：斑馬紋
什么是斑馬紋，必須要看圖片，文字不是很好解釋?zhuān)强梢栽诰W(wǎng)上找看看
因為這個(gè)現象現在還沒(méi)有得到更好的解決，于是，專(zhuān)家們說(shuō)了：這是白光照明的固有現象。有人說(shuō)了，專(zhuān)家的作用就是把粉絲們給說(shuō)糊涂了。這二種說(shuō)法的基礎就是：專(zhuān)家們還都沒(méi)搞清楚這種現象是怎么回事。以前說(shuō)過(guò)，路面的均勻度越高，斑馬紋現象越嚴重。我到不同的城市出差之際，遇到高壓鈉燈照明效果很均勻的路段，我就喜歡拿出照度計測一下均勻度，測試結果表明：路面的照度均勻度在0.35-0.4之間。二那些均勻度高達0.6以上的路段看上去就非常差了，這張照片顯示的路段的照度均勻度高達0.61.其實(shí)，不管是白光照明還是鈉光照明，斑馬紋現在不是與生俱來(lái)的，完全可以通過(guò)高超的光學(xué)設計來(lái)修正，這可能需要變換一下坐標系和標準才能引導設計師們去做出令人臣服的設計。
這個(gè)是針對路燈，我對現在LED路燈大部分工廠(chǎng)不看好，這個(gè)路燈產(chǎn)品系列太不成熟了
6.難題之六：壽命
LED燈具 的壽命到底是多長(cháng)？這個(gè)問(wèn)題可能是目前行業(yè)最難說(shuō)清楚的問(wèn)題。有人拿光源的50000小時(shí)說(shuō)事，但這個(gè)5萬(wàn)小時(shí)又是理論推算。草帽和食人魚(yú)封閉的LED的壽命可以說(shuō)清楚，3528MT封閉的LED也可以說(shuō)清楚，因為他們的壽命沒(méi)有那么長(cháng)，實(shí)驗室做兩三年就給結果了，但1-3W大功率的光源就說(shuō)不清楚了，所說(shuō)CREE和OSRAM已經(jīng)做到了30000小時(shí)左右，光衰仍然低于30%，所以估計光源的壽命（光衰30%）是5萬(wàn)小時(shí)，這倒也差不多。但到底LED的壽命多長(cháng)才算合適呢？我的觀(guān)點(diǎn)是，要根據燈具所用的場(chǎng)合設計不同的壽命。比如用在每天照明時(shí)間為18小時(shí)以上的場(chǎng)合（隧道，地下車(chē)庫等）就需要5萬(wàn)小時(shí)的壽命，而道路照明燈具的壽命3萬(wàn)小時(shí)就夠用了，這個(gè)就意味著(zhù)LED路燈使用要使用年以上，我敢說(shuō)，現在裝上去LED路燈在3年后就很不技能 了，因為L(cháng)ED路燈在3年后的燈具光效就會(huì )超過(guò)150LM/W,比現在高一倍，那個(gè)時(shí)候一定要換燈的，同樣，用于8-10小時(shí)每天的照明燈，2萬(wàn)小時(shí)就可以了??！
但是事實(shí)是由于成品受好多因素的影響，大部分都不能達到3萬(wàn)小時(shí)
LED燈具 的壽命到底是多長(cháng)？這個(gè)問(wèn)題可能是目前行業(yè)最難說(shuō)清楚的問(wèn)題。有人拿光源的50000小時(shí)說(shuō)事，但這個(gè)5萬(wàn)小時(shí)又是理論推算。草帽和食人魚(yú)封閉的LED的壽命可以說(shuō)清楚，3528MT封閉的LED也可以說(shuō)清楚，因為他們的壽命沒(méi)有那么長(cháng)，實(shí)驗室做兩三年就給結果了，但1-3W大功率的光源就說(shuō)不清楚了，所說(shuō)CREE和OSRAM已經(jīng)做到了30000小時(shí)左右，光衰仍然低于30%，所以估計光源的壽命（光衰30%）是5萬(wàn)小時(shí)，這倒也差不多。但到底LED的壽命多長(cháng)才算合適呢？我的觀(guān)點(diǎn)是，要根據燈具所用的場(chǎng)合設計不同的壽命。比如用在每天照明時(shí)間為18小時(shí)以上的場(chǎng)合（隧道，地下車(chē)庫等）就需要5萬(wàn)小時(shí)的壽命，而道路照明燈具的壽命3萬(wàn)小時(shí)就夠用了，這個(gè)就意味著(zhù)LED路燈使用要使用年以上，我敢說(shuō)，現在裝上去LED路燈在3年后就很不技能 了，因為L(cháng)ED路燈在3年后的燈具光效就會(huì )超過(guò)150LM/W,比現在高一倍，那個(gè)時(shí)候一定要換燈的，同樣，用于8-10小時(shí)每天的照明燈，2萬(wàn)小時(shí)就可以了??！
但是事實(shí)是由于成品受好多因素的影響，大部分都不能達到3萬(wàn)小時(shí)
十大難題之七：
道不白的難題：結溫
LED的結溫是與LED的壽命密不可分的關(guān)鍵技術(shù)指標，你設計的LED燈具的結溫是多少，有多少人能說(shuō)明白？真要想說(shuō)明白，那就拿到專(zhuān)業(yè)的檢測機構鑒定一下才可以，可這樣大的測試有誰(shuí)會(huì )去做？花錢(qián)不說(shuō)，時(shí)間又很長(cháng)，要求還很多，煩都煩死了，其實(shí)，結溫的裝去額數字兵不重要，關(guān)鍵是散熱通道的設計是不是合理，如果散熱通道設計合理，通常結溫是不會(huì )超過(guò)75攝氏度的，這個(gè)結溫是完全可以接受得，至于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推薦的65攝氏度還有待商酌，記得去年的時(shí)候有朋友問(wèn)我：我的燈體溫度不高，手摸不燙手，可是燈的面罩很燙手，這是怎么回事？很明顯，這就是散熱通道設計不合理的典型案例，結溫已經(jīng)超過(guò)140攝氏度了，熱量從出光面以外紅外輻射的形式散發(fā)出來(lái)了，我的主張是，對于光源功率單顆用到1.5W以上時(shí)，鋁基板的導熱系數應當選用2.2W/m.k,最好是3w/m.k,導熱硅脂的導熱系數也要3W/m.k以上的，當然，回流焊是比不可少的，還要有足夠的散熱面積，如果是采用模組集成大功率光源，那么至少也要用到熱量，如果你有其他的高效散熱技術(shù)的話(huà)，那就在好不過(guò)了
道不白的難題：結溫
LED的結溫是與LED的壽命密不可分的關(guān)鍵技術(shù)指標，你設計的LED燈具的結溫是多少，有多少人能說(shuō)明白？真要想說(shuō)明白，那就拿到專(zhuān)業(yè)的檢測機構鑒定一下才可以，可這樣大的測試有誰(shuí)會(huì )去做？花錢(qián)不說(shuō)，時(shí)間又很長(cháng)，要求還很多，煩都煩死了，其實(shí)，結溫的裝去額數字兵不重要，關(guān)鍵是散熱通道的設計是不是合理，如果散熱通道設計合理，通常結溫是不會(huì )超過(guò)75攝氏度的，這個(gè)結溫是完全可以接受得，至于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推薦的65攝氏度還有待商酌，記得去年的時(shí)候有朋友問(wèn)我：我的燈體溫度不高，手摸不燙手，可是燈的面罩很燙手，這是怎么回事？很明顯，這就是散熱通道設計不合理的典型案例，結溫已經(jīng)超過(guò)140攝氏度了，熱量從出光面以外紅外輻射的形式散發(fā)出來(lái)了，我的主張是，對于光源功率單顆用到1.5W以上時(shí)，鋁基板的導熱系數應當選用2.2W/m.k,最好是3w/m.k,導熱硅脂的導熱系數也要3W/m.k以上的，當然，回流焊是比不可少的，還要有足夠的散熱面積，如果是采用模組集成大功率光源，那么至少也要用到熱量，如果你有其他的高效散熱技術(shù)的話(huà)，那就在好不過(guò)了
第八難題之成本：
對于LED照明燈具執照企業(yè)來(lái)說(shuō)，成本在某種程度上是生存的瓶頸，LED照明燈具居高不下的根源在于二源：第一是光源，第二是驅動(dòng)電源。
這二源的成本占據了整個(gè)照明燈具成本的65%以上，我們分析了一些低價(jià)中標的公司，發(fā)現他們這兩源占的成本比例約為50%，能把這個(gè)比例降下來(lái)的主要途徑是三條：一是自己封裝光源（低成本的），二是采用低質(zhì)量的光源（坑人的），三是加大驅動(dòng)電源（低光效的）這樣一來(lái)，他們的燈具就來(lái)了競爭力。比如，深圳有一家公司，在跟我們講訂單的時(shí)候報出的價(jià)格是燈具15元/w,聽(tīng)到這個(gè)報價(jià)，我差點(diǎn)暈過(guò)去，所以，用戶(hù)想知道為什么我的 燈具價(jià)格比他們高達50%以上，讓我們二家在二天之內把燈具送過(guò)去直接進(jìn)行PK，結果自然是高價(jià)高質(zhì)量的，這個(gè)用戶(hù)明白一分價(jià)錢(qián)一分貨的道理。我們用的是OSRAM的光源，他們用的是CREE的芯片，外行不清楚啊，這不都是進(jìn)口的嗎？其實(shí)差距大了去了，所謂光源，是只已經(jīng)封裝好的，可以直接用來(lái)制造燈具的原件，而芯片是不能直接用到燈具的制造的零件，這就像是計算機的源代碼一樣，只有經(jīng)過(guò)后續的一些工序才能使用。去年產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在哈爾濱召開(kāi)的標準推介會(huì )上，發(fā)布了這樣一些數據：同樣的芯片，不同的封閉廠(chǎng)家，光效相差53%，不同的芯片，同樣的封裝廠(chǎng)家，光效差距是27%，而且，我所見(jiàn)到的國內封裝的光源與國家著(zhù)名品牌的大功率光源相比還有很大的差距，只要問(wèn)題有二個(gè)：一時(shí)個(gè)光衰快，一個(gè)是顏色不正，偏綠偏黃的多，所以，我主張國內的封裝廠(chǎng)家可以成立一個(gè)聯(lián)合研究組織，把封裝這一塊的水平提高上去
對于LED照明燈具執照企業(yè)來(lái)說(shuō)，成本在某種程度上是生存的瓶頸，LED照明燈具居高不下的根源在于二源：第一是光源，第二是驅動(dòng)電源。
這二源的成本占據了整個(gè)照明燈具成本的65%以上，我們分析了一些低價(jià)中標的公司，發(fā)現他們這兩源占的成本比例約為50%，能把這個(gè)比例降下來(lái)的主要途徑是三條：一是自己封裝光源（低成本的），二是采用低質(zhì)量的光源（坑人的），三是加大驅動(dòng)電源（低光效的）這樣一來(lái)，他們的燈具就來(lái)了競爭力。比如，深圳有一家公司，在跟我們講訂單的時(shí)候報出的價(jià)格是燈具15元/w,聽(tīng)到這個(gè)報價(jià)，我差點(diǎn)暈過(guò)去，所以，用戶(hù)想知道為什么我的 燈具價(jià)格比他們高達50%以上，讓我們二家在二天之內把燈具送過(guò)去直接進(jìn)行PK，結果自然是高價(jià)高質(zhì)量的，這個(gè)用戶(hù)明白一分價(jià)錢(qián)一分貨的道理。我們用的是OSRAM的光源，他們用的是CREE的芯片，外行不清楚啊，這不都是進(jìn)口的嗎？其實(shí)差距大了去了，所謂光源，是只已經(jīng)封裝好的，可以直接用來(lái)制造燈具的原件，而芯片是不能直接用到燈具的制造的零件，這就像是計算機的源代碼一樣，只有經(jīng)過(guò)后續的一些工序才能使用。去年產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在哈爾濱召開(kāi)的標準推介會(huì )上，發(fā)布了這樣一些數據：同樣的芯片，不同的封閉廠(chǎng)家，光效相差53%，不同的芯片，同樣的封裝廠(chǎng)家，光效差距是27%，而且，我所見(jiàn)到的國內封裝的光源與國家著(zhù)名品牌的大功率光源相比還有很大的差距，只要問(wèn)題有二個(gè)：一時(shí)個(gè)光衰快，一個(gè)是顏色不正，偏綠偏黃的多，所以，我主張國內的封裝廠(chǎng)家可以成立一個(gè)聯(lián)合研究組織，把封裝這一塊的水平提高上去
評論