阻礙室內(nèi)LED照明市場崛起的三道門檻

目前最大的LED照明市場是LCDTV和手機(jī)的LED背光，其次是LED路燈，再其次是建筑物外墻、內(nèi)部和道路裝飾照明。LED照明市場目前的二大發(fā)展趨勢分別是調(diào)光和太陽能供電。

未來不管是LED路燈還是室內(nèi)LED照明市場，沒有調(diào)光功能的產(chǎn)品是賣不出去的。當(dāng)然這又會為Zigbee和其它專用無線技術(shù)帶來額外的遙控市場。

太陽能供電的LED照明產(chǎn)品主要針對以下三個市場：停車場照明、室內(nèi)照明和草坪燈。Avnet公司Light Speed部門總監(jiān)Cary Eskow說：“如果我們能夠制造出廉價的太陽能供電LED照明產(chǎn)品，那么我們至少能在非洲開辟出一個很大的市場。”

當(dāng)然，最簡單的太陽能供電LED照明產(chǎn)品只需要4個元件：太陽能電池單元陣列、可充電電池、肖特基二極管和高亮度LED。二極管用于防止晚上電池電流倒流回太陽能電池單元陣列。但這樣的系統(tǒng)很難做到高效率，原因是太陽能電池單元的電流和電壓輸出特性是非線性的。要提高這一效率，必須要用到稱為MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤器）的技術(shù)。由于篇幅有限，本文不再贅述，有興趣的讀者可參看本刊網(wǎng)站上即將發(fā)表的另一篇專題報道：“提高太陽能供電LED照明產(chǎn)品效率的方法?！?

不過，增長潛力和空間最大的室內(nèi)LED照明市場目前發(fā)展得還非常緩慢，盡管造成這一現(xiàn)狀的原因有很多，但CaryEskow認(rèn)為：“最主要的三大阻礙因素或挑戰(zhàn)是散熱設(shè)計困難、成本高和供應(yīng)市場不成熟?！?

他說，室內(nèi)LED照明系統(tǒng)設(shè)計碰到的第一大挑戰(zhàn)就是如何才能以廉價、節(jié)能和有效的方法將LED芯片發(fā)出的熱量散出去。

與室外LED照明燈具不同的是，室內(nèi)LED照明燈具處于一個空氣不流通的封閉環(huán)境，即便你用散熱鋁基板將LED芯片的熱帶出來，這個熱量也沒法散掉。除非你用風(fēng)扇來散這個熱，但這是一個最糟糕的和得不償失的解決方案，因為驅(qū)動風(fēng)扇電機(jī)所需的功率可能已經(jīng)超過你希望通過換用LED而節(jié)省的功率。熱管解決方案也有同樣的問題，而且成本又要增加很多。

Cary Eskow指出：“今天真正能安靜、有效和節(jié)能地實現(xiàn)嵌頂式LED聚光燈冷卻效果的解決方案只有Nuventix的革命性主動散熱解決方案，它不用風(fēng)扇，但又能像揚(yáng)聲器的振膜一樣引發(fā)氣流運(yùn)動來散熱。它是目前市場上解決下一代室內(nèi)LED照明散熱挑戰(zhàn)的最好解決方案?！?

今天，從LED舞臺照明到工業(yè)和家用嵌頂式LED照明應(yīng)用的高亮度、高功率LED產(chǎn)品創(chuàng)造的LED散熱需求已經(jīng)不能簡單地用一個LED散熱器來解決其散熱問題。被動式冷卻方法已不能滿足LED通用照明設(shè)計的需要，如僅采用一個單獨(dú)的散熱器的話，高亮度LED會變得太熱。不過，大流明照明應(yīng)用中的大功率LED可以通過Nuventix的Syn Jet專利技術(shù)很快地散熱。

Nuventix通過以一個合理的價格提供安靜的、可靠的、高度靈活的無風(fēng)扇空氣流動器件(它可有效地、直接地和高效地散熱)，正在為主動熱管理技術(shù)帶來一場革命性的進(jìn)步。其專利SynJet冷卻解決方案幾乎可集成到任一LED照明設(shè)備中的任何地方，解決散熱問題。你不再需要噪聲很大的冷卻風(fēng)扇或笨重的基于鋁散熱器的設(shè)計。

基于SynJet技術(shù)的主動冷卻解決方案可提供有效的冷卻效果，具有高可靠性和近似安靜的聲音級別，又沒有形狀因子限制。使用SynJet冷卻器的LED熱管理解決方案可以產(chǎn)生雙倍甚至三倍的流明輸出，同時又能維持相同的形狀因子和相同的可接受的低溫度。SynJet可產(chǎn)生喘急的脈動空氣流，這可帶來比風(fēng)扇更好的冷卻效率和有效性，同時又沒有噪音。

多年來，主動冷卻方法一直受限于傳統(tǒng)的空氣流動工具：風(fēng)扇。今天借助SynJet的技術(shù)，設(shè)計師可以享受主動冷卻方法帶來的好處(如高流明輸出、更小的散熱器、更獨(dú)特的設(shè)計和形狀因子等)，卻又沒有傳統(tǒng)空氣流動器(如風(fēng)扇)帶來的任何不足。今天的主動冷卻解決方案已不再受到可靠性和氣流量的限制，噪聲問題也已得到解決。

LED的高成本是阻礙室內(nèi)LED通用照明市場起飛的第二大主要因素。Avnet中國區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)鐘金洪說，目前生產(chǎn)出來的LED芯片主要用于滿足LEDTV和手機(jī)/筆記本電腦的背光照明市場需求，針對LED通用照明市場的LED芯片目前處于供不應(yīng)求狀態(tài)，無論是LED芯片制造產(chǎn)能還是封裝業(yè)產(chǎn)能均呈不足之態(tài)。不過，鐘金洪指出：“事實上，與前幾年相比，LED芯片的價格已經(jīng)降低了不少，今后市場需求量上去后還會繼續(xù)往下降。任何一個新興市場都是這樣的一個發(fā)展趨勢?！?

Cary Eskow表示，作為一家分銷商，我們不可能單憑一己之力去解決成本問題，但我們可以做的是如何在現(xiàn)有的LED芯片價格基礎(chǔ)上，為客戶提供更高價值的LED照明解決方案，如更高的效率、更高的可靠性、更低的能耗和更低的維護(hù)成本。

不過，他也指出：“可印刷制造的OLED未來有可能成為解決現(xiàn)在LED芯片高成本的終極解決方案，它的制造方式?jīng)Q定了它的大批量生產(chǎn)成本較低。OLED可彎曲，而且可做成平面狀發(fā)光體，這使得它可以為辦公室或家庭提供真正均勻的面照明，而這是目前辦公室和餐廳等室內(nèi)場所常見的密集分布式LED點(diǎn)照明所做不到的。此外，它的購買成本、安裝成本和維護(hù)成本也要比目前的插座式(socket)LED低得多?！?

OLED目前的問題是還不能產(chǎn)生高亮度的光，因此在未來很長一段時間內(nèi)，這兩種LED通用照明方式將互為補(bǔ)充，處于共存狀態(tài)。Cary Eskow補(bǔ)充道。

第三大障礙因素是供應(yīng)市場本身的不成熟。目前很多爭搶這一市場的公司本身并不具備足夠的技術(shù)能力和知識，因為成功的室內(nèi)LED通用照明設(shè)計涉及到機(jī)械學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)和熱學(xué)等四個領(lǐng)域的專門知識。這些公司擾亂了這一市場的秩序，使得它一時還很難健康地成長起來。

　馮耀元