盡管我們常常每隔一段時(shí)間就會(huì)看到LED的新應(yīng)用，但LED普通照明應(yīng)用似乎已經(jīng)很完美了。當(dāng)然，在亮度和效率方面還有提升的空間，但從大的方面看，除了商業(yè)和特殊效果照明外，LED真的已經(jīng)達(dá)到最高水平了嗎？LEDtronics公司的市場(chǎng)經(jīng)理Jordon Papanier表示，在可見的未來應(yīng)該不會(huì)有任何基本的設(shè)計(jì)突破。

“在我們能夠擁有一個(gè)滿足標(biāo)準(zhǔn)A19燈泡封裝尺寸的普通LED室內(nèi)燈泡之前，每流明所需的瓦數(shù)仍需要進(jìn)一步改善。”他說。

另一方面，Microsemi公司照明與汽車產(chǎn)品部營銷總監(jiān)Irene Signorino則很樂觀。她說：“總的來說，LED照明市場(chǎng)無疑仍處于培育階段。盡管的確有一些特別的LED應(yīng)用在行業(yè)分析師眼里已經(jīng)處于成熟階段，但大部分LED照明市場(chǎng)仍是一個(gè)充滿許多開放可能性的市場(chǎng)。”

“在LED達(dá)到最高水平之前，我們?nèi)杂性S多工作要做。今天大多數(shù)LED燈泡在光通量和顏色質(zhì)量方面已能夠?yàn)橄�費(fèi)者提供與白熾燈類似的體驗(yàn)，而且功耗低得多。這已足以引起消費(fèi)者對(duì)LED照明的興趣了。不過，改進(jìn)的空間還是有的。”TI公司照明電源產(chǎn)品部策略營銷總監(jiān)Peter DiMaso表示。

“除了簡(jiǎn)單的電燈泡替換，LED燈泡帶來的關(guān)鍵設(shè)計(jì)突破還包括可以極具成本效益的方式增加通信和智能功能，如智能在位檢測(cè)、顏色調(diào)整、遠(yuǎn)程控制、以及可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的無線或有線技術(shù)等。”DiMaso表示。

因此在LED固態(tài)照明(SSL)前沿領(lǐng)域我們還未達(dá)到最高發(fā)展水平，仍有改進(jìn)和創(chuàng)新的空間。

“當(dāng)人們提起SSL時(shí)，他們總是只想到LED，并且只是單個(gè)元件。”O(jiān)sram Sylvania公司固態(tài)照明與新興市場(chǎng)部門高級(jí)總監(jiān)Makarand Chipalkatti指出。

“在總的LED發(fā)光系統(tǒng)中，仍有許多工作要做，其中包括光學(xué)、架構(gòu)集成、功率分布、控制和通信等，而最關(guān)鍵的是人類因素，要理解發(fā)光系統(tǒng)不只是燈泡，關(guān)鍵是光線輸出。”Chipalkatti提醒道。

“我們正處于LED普通照明爆炸式增長(zhǎng)的早期階段，”Tranxon Technologies和照明控制公司總裁Tony Carrella表示，“LED消費(fèi)產(chǎn)品在持續(xù)改進(jìn)，也就是說，每瓦流明數(shù)、CRI(染色指數(shù))、成本和直接替代將很可能成為最活躍的領(lǐng)域。”

SSL發(fā)展障礙

LED照明更加高效，因此能夠降低電費(fèi)。由于LED具有很長(zhǎng)的壽命，因此通過長(zhǎng)期運(yùn)行更是顯得便宜。SSL可以達(dá)到傳統(tǒng)白熾燈和冷陰極熒光燈(CCF)照明的亮度，甚至更高，而且可以調(diào)光。

那么，大多數(shù)消費(fèi)者轉(zhuǎn)向全LED照明的最大障礙又是什么呢？幾乎每個(gè)人都同意，成本是SSL得到普及的最大障礙。LED照明并不便宜。

“對(duì)大多數(shù)消費(fèi)者來說主要障礙還是價(jià)格。”Future Lighting Solutions公司全球營銷通信經(jīng)理Heather Goldsmith認(rèn)為，“在傳統(tǒng)燈泡只需幾個(gè)美元的情況下，消費(fèi)者是不愿意在LED燈上花20至30美元的。即使是電費(fèi)高漲，大多數(shù)消費(fèi)者也不愿意對(duì)LED照明做出初始成本投資。”

除了價(jià)格外，還有其它一些因素也在阻礙著SSL技術(shù)的發(fā)展。

“對(duì)大多數(shù)消費(fèi)者來說最大的障礙無疑是價(jià)格。”ERG Lighting公司新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Mike Kretzmer表示，“然而，缺少標(biāo)準(zhǔn)化并懷疑早期產(chǎn)品的質(zhì)量也如影相隨。更要命的是這樣一個(gè)事實(shí)：LED是電子產(chǎn)品，而照明一直屬于電氣領(lǐng)域，這將在設(shè)計(jì)燈具和購買燈具的人之間產(chǎn)生相當(dāng)大的教育隔閡。”

“主要問題總是這樣一個(gè)事實(shí)：任何LED燈泡替換品不可避免要比替換掉的電燈泡昂貴得多。”國際整流器公司LED部門經(jīng)理Peter B.Green表示。

“其它阻礙因素涉及與電燈泡相比之下的光源性能，包括可調(diào)光能力、色溫、或LED發(fā)射光的白度、相對(duì)電燈泡的發(fā)光量，以及光線是否能高效而均勻地分布，并且不產(chǎn)生暗區(qū)或奇怪圖案。”他指出。

“經(jīng)常提及的LED普及障礙是價(jià)格。消費(fèi)者還有一個(gè)丟棄心理，他們希望能以白熾燈和CFL(緊湊型熒光燈)相同的價(jià)格購買到更好的光源。”國家半導(dǎo)體公司SSL事業(yè)部應(yīng)用工程師Matt Reynolds表示。

“消費(fèi)者很難理解SSL的回報(bào)和長(zhǎng)壽命優(yōu)點(diǎn)，總的來說還是不明白LED照明能提供什么。”Reynolds補(bǔ)充道，“培養(yǎng)公眾意識(shí)，確保我們不掉進(jìn)CFL陷阱(一個(gè)不可靠并且很差的光源)將是關(guān)鍵，而且可靠性和良好回報(bào)的證據(jù)需要展示出來。”

除了成本外，Optek公司可視LED產(chǎn)品工程師Daniel Jacobs提供了其它一些可能的障礙源。“知識(shí)也可以說是一點(diǎn)障礙，因?yàn)橄�費(fèi)者一般不熟悉SSL技術(shù)。”他指出，“錯(cuò)誤的感覺也是個(gè)問題。便宜而低性能的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，并損害了LED的聲譽(yù)。例如，LED交通信號(hào)燈是最顯著的LED應(yīng)用之一，但可靠性表現(xiàn)得非常差。”

總結(jié)LED制造商的觀點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，SSL面臨的最大障礙是價(jià)格、消費(fèi)者意識(shí)和教育以及可靠性證據(jù)。假如針對(duì)這些問題的解決方案正在開發(fā)中，那么何時(shí)我們能看到LED得到廣泛普及呢？

LED照明的黎明時(shí)刻

LED照明問世已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間了，那么如何才能將SSL推廣進(jìn)每個(gè)家庭呢？也許要一點(diǎn)點(diǎn)政府強(qiáng)大的支持，類似聯(lián)邦通信委員會(huì)強(qiáng)制向公眾推廣數(shù)字電視那樣？LED什么時(shí)候能夠完全作為主要的光源呢？

“我的感覺是，如果沒有政府的強(qiáng)制措施或推動(dòng)，SSL照明的普及將非常緩慢，達(dá)到完全替換的程度可能要用10至20年。”Global Lighting Technologies公司銷售總監(jiān)Brett Shriver表示。

“政府已經(jīng)在通過節(jié)能立法影響市場(chǎng)，這意味著替換其實(shí)已經(jīng)開始。”Sabic Innovative Plastics公司LED/照明部全球產(chǎn)品營銷經(jīng)理Hans-Otto Schlothauer指出。

“在有更好的標(biāo)準(zhǔn)化或政府推動(dòng)之前，一般民眾不太可能完全支持這種技術(shù)。”ERG公司的Mike Kretzmer表示。

談到完全轉(zhuǎn)向SSL，Supertex公司營銷副總裁Hernan DeGuzman謹(jǐn)慎地與數(shù)字電視作了比較。“成本是一個(gè)壓倒性的因素。對(duì)消費(fèi)者來說，數(shù)字電視的成本已經(jīng)下降到與模擬電視相當(dāng)?shù)某潭取Ｍ瑯樱琇ED燈的成本也必須降低到與白熾燈相同或稍高一點(diǎn)。”他認(rèn)為。

國際整流器公司Peter B.Green指出，由于LED光源相對(duì)較高的成本，也許有必要通過禁止白熾燈來推進(jìn)SSL的普及。“我估計(jì)在今后10年中LED將成為一般性應(yīng)用的主要光源。”他表示。

除了成本和政府強(qiáng)制措施外，F(xiàn)uture Lighting公司的Heather Goldsmith持更有針對(duì)性并且樂觀的觀點(diǎn)。“當(dāng)針對(duì)通用照明市場(chǎng)領(lǐng)域的照明解決方案關(guān)注于標(biāo)準(zhǔn)而不是定制解決方案時(shí)，LED就將擔(dān)當(dāng)主角。如今市場(chǎng)已經(jīng)作好準(zhǔn)備。因此回應(yīng)何時(shí)的答案就在為每個(gè)用戶應(yīng)用找到正確的LED解決方案之中。”她指出。

LED照明解決方案

對(duì)于消費(fèi)者和商業(yè)用戶來說，市場(chǎng)上并不缺乏LED照明產(chǎn)品。例如，ERG Lighting公司的eDriver系列LED電源就包括恒壓和恒流模塊，每種都能達(dá)到90%的效率。這些模塊都是完全隔離型模塊，提供通用輸入(120、220、277V)，功率因素校正大于90%，并具有0至10V的調(diào)光功能。

Global Lighting Technologies公司通過整合邊緣光LED導(dǎo)光技術(shù)和大批量生產(chǎn)能力，提供細(xì)長(zhǎng)、輕型、高效和極具成本效益的凹型筒燈，這些產(chǎn)品可以發(fā)出明亮均勻的光線，沒有熱點(diǎn)或暗區(qū)。尺寸為23.5x23.5英寸，厚度為0.35英寸，重量不到3kg，這種器件可以提供超過60流明每瓦的亮度、4000K/6000K的色溫，功耗為45W。

LEDtronics公司的焰舌型表貼LED枝型裝飾燈采用焰舌形狀、紫外線保護(hù)的塑料透鏡外殼，允許LED在多個(gè)方向上發(fā)出三維光，主要用于家庭照明應(yīng)用。DEC02SMB11E26系列燈的功耗是3W，可提供174至202流明照度。另外，這種燈可以提供360°的放射光束和135°的視角。

Microsemi公司推出的LXMG221W-0700034-D0電源模塊支持5至16個(gè)LED，提供90至305Vac的通用輸入電壓范圍。這種產(chǎn)品的總諧波失真(THD)不到20%，可恒流單串輸出700mA電流，在高達(dá)34W負(fù)載條件下可提供14至48V直流輸出電壓，峰值效率為90%。同時(shí)可以通過0至10V的調(diào)光控制和電位計(jì)調(diào)至10%。

美國國家半導(dǎo)體公司TRIAC可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器

Osram的超白Oslon SSL LED尺寸僅3x3mm，但可以提供高達(dá)1W的輸出和100lm/W的發(fā)光效率。這種LED的光束角度可達(dá)80°，熱阻為7K/W，工作電流為350mA，在超白(5700K和6500K)時(shí)可提供110流明的典型亮度，最大光通量為130流明。

Supertex公司的AT9917和AT9932 LED驅(qū)動(dòng)器主要用于汽車照明應(yīng)用，如頭燈、尾燈和頂燈、指示燈以及儀表板背光燈。AT9917使用峰值電流模式控制方案驅(qū)動(dòng)單個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換器，并集成了跨導(dǎo)放大器和使用外部FET的故障輸出電路。AT9932采用前饋電流控制方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入電壓瞬變的低易感性。

TI公司的TMDSDCDCLEDKIT LED直流－直流開發(fā)者套件基于的是Piccolo MCU和controlCARD開發(fā)平臺(tái)，它將所有必要的硬件和軟件捆 綁在一起，可用來開發(fā)數(shù)字控制的LED系統(tǒng)。一個(gè)MCU可以控制直流－直流電源級(jí)電路和多達(dá)8個(gè)LED串。值得注意的是，這個(gè)套件是完全開源的，同時(shí)提供Gerber文件、原理圖和材料清單(BOM)，并且都是免費(fèi)的。

LED普通照明挑戰(zhàn)

每種技術(shù)都有提出、開發(fā)、發(fā)展和變化的過程，有時(shí)它們不被市場(chǎng)采納就消失了。在任何給定的技術(shù)中，競(jìng)爭(zhēng)性的變化和替代技術(shù)通常能保持市場(chǎng)的興趣。雖然人們已經(jīng)對(duì)LED熟視無睹，但在通用照明市場(chǎng)上還有哪種照明技術(shù)能與LED激烈競(jìng)爭(zhēng)呢？ERG公司的Mike Kretzmer認(rèn)為CFL有可能。

他說，“過去幾年中，許多CFL的壽命延長(zhǎng)了兩倍多，并且初始成本仍遠(yuǎn)低于許多家庭應(yīng)用中的LED。然而，在CFL調(diào)光功能得到顯著改進(jìn)以及出于處理目的不使用汞和其它有害副產(chǎn)品制造它們的技術(shù)出現(xiàn)之前，CFL很難僅靠成本與SSL競(jìng)爭(zhēng)。”

“HID(高亮度放電)照明仍保持著一定的市場(chǎng)份額，因?yàn)榕c熒光燈相比它們具有很高的每瓦流明數(shù)和較長(zhǎng)的壽命，雖然遠(yuǎn)低于LED。感應(yīng)照明也繼續(xù)保持了一定的市場(chǎng)份額。這些光源可能最終都會(huì)被LED取代，但不是幾年中能完成的。”國際整流器公司的Peter B.Green指出。

“一些研究人員正在開發(fā)大功率OLED，準(zhǔn)備用它制造出辦公室和家庭使用的超薄光板，但這些光板發(fā)熱嚴(yán)重，甚至比鹵素?zé)暨�熱。這些光板的長(zhǎng)度是2英尺或4英尺，或可覆蓋天花板或房間的墻壁。“LEDtronics公司的Jordon Papanier表示。

但業(yè)界的主流意見認(rèn)為，LED將是未來SSL技術(shù)的主宰。“目前我沒有看到任何大的威脅。”國家半導(dǎo)體公司Matt Reynolds表示。

Mat Dirjish，Electronic Design