創(chuàng)造世人都能享用平價LED燈的中國夢 ||Creating the world can enjoy cheap LED lights Chinese Dream

創(chuàng)造節(jié)能低耗、環(huán)保長壽的平價LED照明燈，讓全世界平民百姓都能低價享用是我多年的中國夢。

LED照明燈具的市場價格只有降至同功率的熒光節(jié)能燈價格才能使全世界老百姓用得起，LED照明燈具才能真正進入藍海市場，才能真正海量生產。中國具有LED產業(yè)鏈上所有的資源、財力、人力和最大的需求市場，只有中國能將LED照明燈具及產業(yè)鏈上所有的元器件做到最權性價比、最有競爭力。

LED照明產業(yè)多年來的發(fā)展證明LED燈是目前人類最理想的照明工具之一，LED照明美化了全世界，LED照明深入人類生活的各個領域，LED照明開創(chuàng)人類照明歷史的新紀元。然后LED照明技術還需要不斷創(chuàng)新、不斷開發(fā)新技術、新材料、新工藝、新產品才能滿足日益增長的需求。開發(fā)平民百姓都能用得起的平價LED照明燈具，LED產業(yè)才能有更宏大的發(fā)展，需要向技術創(chuàng)新去求得低成本，需要有新的設計思維去求得新材料、新架構。

技術創(chuàng)新給LED照明帶來新氣象、新生命。LED燈珠應用技術由散熱難解的低電壓、大電流趨向高電壓、小電流，HVLEDs因而誕生，LED燈板設計由高功率集中一點發(fā)熱趨向小功率、多點發(fā)光、少量發(fā)熱設計，因此HVLEDs將成主流；由于塑包鋁散熱器輕松解決了LED燈具內的高低電壓隔離難題，LED驅動電源由隔離恒流電源趨向效率更高的非隔離恒流電源，和無變壓器、無電解電容器的高壓線性恒流電源。解決了多年來困擾室內LED照明燈具內腔高溫難解的瓶頸（圖1），驅動電源和電解電容器再也不是LED照明燈具的短板。

圖1 低壓LED燈腔高溫難解

技術發(fā)展使LED光源的光效、顯指不斷提高，生產成本和市場價格不斷下降；LED驅動電源芯片全部趨向LED照明專用恒流源驅動芯片，LED照明驅動芯片的功能高度集成，如集成過壓、過溫、欠壓、短路、開路保護等，而其應用電路的周邊元器件減少到15個以內，應用成本因此而下降；塑包鋁散熱器技術解放了全金屬散熱器繁復的結構設計，既減輕了散熱器的重量又降低了成本。

基于HVLEDs、非隔離恒流驅動電源、塑包鋁散熱器這些LED照明燈具的主要部件的技術革新和成本下降，設計、生產大眾百姓用得起的平價LED燈具的時機已經成熟。以5W功率的LED球泡燈為例，它的發(fā)光效率相當于30W的白熾燈或25W的熒光節(jié)能燈，目前設計方案的生產成本可控制在RMB12-15元以內，市場零售價如能控制在每個燈RMB15-20元內，那么與品質較好的熒光節(jié)能燈價格持平，但LED球泡燈的壽命是熒光節(jié)能燈的數(shù)倍，還比熒光節(jié)能燈省電。5W的LED光源成本可控制在RMB5元以內，非隔離驅動電源的成本可控制在RMB2.0-2.5元，塑包鋁散熱器的成本可控制在RMB3.0-3.5元。為設計、生產平價LED燈創(chuàng)造了可行的物質條件基礎（圖2）。

圖2平價LED球泡燈方案之一

HVLEDs與高壓線性恒流驅動芯片、整流橋堆可表貼在LED燈板的同一面上，設計成為符合Zhaga標準、客戶可DIY自換的“光電引擎”，這種將光源和電源集成于一體的模塊化設計十分適合自動化大規(guī)模生產，生產效率高，節(jié)省人工。將“光電引擎”用來設計、生產LED球泡燈、筒燈、天花燈十分方便簡捷，一個成品燈具的組裝時間大約40-60秒。因此，又是有一種平價燈的生產方案，5W的LED球泡燈，生產成本可控制在RMB15-18元左右（圖3）。

圖3平價LED球泡燈方案之二

技術創(chuàng)新的大功率的“光電引擎”可使目前笨重的全金屬工礦燈瘦身，以100W工礦燈為例，全金屬的工礦燈采用低電壓大電流的LED光源，工作時熱量很燙，所以需要笨重的鋁散熱器來散熱，整燈的重量在5-6Kg；采用集高電壓、小電流的HVLEDs和高壓線性恒流驅動電源于一體的大功率“光電引擎”，采用高導熱塑包鋁散熱器散熱，整燈的重量可降至1.9-2Kg，工作時散熱器的最高溫度點僅80度（圖4）。

圖4LED工礦燈

HVLEDs的封裝技術創(chuàng)新，又誕生了HVLEDs的LED燈絲柱和LED燈絲片，采用N顆LED管芯封裝在作為玻璃基板的玻璃柱和玻璃片上，串聯(lián)成HVLEDs，工作在IF=10mA-20mA的條件下，用LED燈絲柱可做成真正360度發(fā)光的LED球泡燈。以四根LED燈絲柱二串二并3.6W球泡燈為例，LED燈泡發(fā)光效率＞110Lm/W，顯色指數(shù)＞80，色溫2700K。色溫可以通過LED燈絲柱上的紅藍LED管芯配比或管芯的色溫選擇調整。連續(xù)點亮8個小時，LED燈絲球泡燈的溫升僅一、二度（圖5）。這個LED燈絲球泡燈的成本在RMB15元以內，又是一個平價LED燈的可行方案。LED燈絲燈的360度發(fā)光和雷同于白熾燈給人以懷舊想象和回味。

圖5360度發(fā)光的LED燈絲柱/片球泡燈

高亮度的4014 LED燈珠給平價LED日光燈創(chuàng)造了機會，用82-88顆4014燈珠串并成HVLED，加上非隔離開關恒流電源，鍍粉玻璃燈管生產的16-18W的1.2米平價LED日光燈，無閃爍無光斑，亮度超越現(xiàn)有的36W熒光日光燈，市場零售價接近或低于36W熒光日光燈，壽命和省電是36W熒光日光燈的幾倍。生產成本可控制在RMB16-18元。

創(chuàng)造世人都能享用的平價LED燈是我們LED產業(yè)從業(yè)者共同的中國夢，創(chuàng)新設計HVLEDs，創(chuàng)新設計新一代非隔離開關恒流源芯片、高壓線性恒流源芯片，創(chuàng)新設計各種塑包鋁散熱器、光電引擎，使得設計生產平價LED燈具夢想成真，越來越多的平價LED燈方案豐富了平價LED燈具的系列和品種，給老百姓選用平價LED燈具有更多的選擇。我們正在繼續(xù)創(chuàng)新技術，設計更多、更好的平價LED燈具產品，滿足社會各層次的需要。

作者簡介：

顏重光 退休高工 北京大學上海微電子研究院 兼職研究員