在人類歷史長(zhǎng)河中,,從沒有哪個(gè)照明設(shè)備像LED這樣還沒有成熟就被寄予厚望,但是緩慢的發(fā)展,也使的LED產(chǎn)品過于概念化,,缺乏客戶基礎(chǔ),。即便現(xiàn)在政府正在以LED路燈為突破口試圖扶持LED的成長(zhǎng),可LED無論是民用還是商用的客戶群依舊沒有形成,。在這個(gè)時(shí)候有一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào):LED廠商已經(jīng)把壓縮成本作為第一要?jiǎng)?wù),!很多公司將LED的電流做大以在維持亮度不變的情況下減少燈芯數(shù)量以節(jié)約成本,或者壓縮PCB面積,,抑或是減少安規(guī)器件等方法,,當(dāng)然大家要相信中國的公司在壓縮成本方面的先天優(yōu)勢(shì)。暫且不說這樣做對(duì)于產(chǎn)品安全問題的影響,,就產(chǎn)業(yè)群而言,,LED在還沒有市場(chǎng)的情況下就進(jìn)入了價(jià)格洗牌的局面,這對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)來說是不利的,,資金大頭的進(jìn)入會(huì)加劇中小企業(yè)的衰亡,。
這是一個(gè)危險(xiǎn)的局面,一方面LED的技術(shù)發(fā)展將會(huì)停滯甚至于退化,,另一方面成本的壓縮,,或者說過多的關(guān)注成本無法保證最終產(chǎn)品特質(zhì),將很大的程度上不能展示LED的優(yōu)勢(shì),。因此我斗膽,,認(rèn)為此時(shí)的LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向錯(cuò)了。
現(xiàn)在的LED產(chǎn)業(yè)為了打開民用市場(chǎng),,多是將LED燈具設(shè)計(jì)成可替換方式,,即直接替換現(xiàn)有的燈具。但是在燈具發(fā)展的過程中,,除了緊湊型燈管直接替換白熾燈以外,,鮮有直接替換的模式,像T8,、吸頂燈幾乎是熒光燈的專利,,而吊燈依舊是鎢絲燈的天下,LED為什么一定要走替換的道路,?
現(xiàn)有的替換燈具這種設(shè)計(jì)方式有什么缺點(diǎn),?
1.散熱
LED的耐熱很差是人所共知的,必然會(huì)帶來燈芯壽命的問題?,F(xiàn)有的LED燈的設(shè)計(jì)往往散熱難以達(dá)到要求,,在一個(gè)散熱要求非常苛刻的領(lǐng)域,,卻使用十分低劣的被動(dòng)散熱方式,,而且多是風(fēng)冷,,甚至是封閉式的風(fēng)冷。像一些燈具在驅(qū)動(dòng)板和鋁散熱片之間要加塑料套管以增加絕緣的可靠性,,還需要灌散熱硅膠以提高散熱能力,。而T8的燈管燈管還是封閉的,燈芯只能依靠空氣對(duì)流傳熱到燈管背面的鋁管上進(jìn)行散熱,。一般這類燈的內(nèi)部溫度都會(huì)有七八十度,。并且要是兼顧散熱,重量又是問題,;兼顧重量,,散熱難以保證,這在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中是兩難的選擇,,尚沒有可行的標(biāo)準(zhǔn),。
2.壽命
LED燈芯壽命隨溫度的升高而呈指數(shù)降低;電解電容溫度每升高十度壽命降低一半,;MOS溫度升高,,內(nèi)阻增加,損耗增加,,溫度又會(huì)升高(恒流模式),,最終燒毀,。當(dāng)然,,國內(nèi)的廠商沒有給出具體LED燈具的壽命,宣傳的時(shí)候只是提到LED燈芯壽命十萬小時(shí),,但是LED的壽命瓶頸在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)板,,往往LED燈芯沒有損壞,系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)掛掉了,。
另外LED的光衰是非常嚴(yán)重的,,所以燈具的壽命應(yīng)該也要考慮視覺感受,就是經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間燈具的亮度降低到視覺上覺得暗的程度,,可以認(rèn)為壽命到了,,客戶就會(huì)考慮更換燈具,這個(gè)壽命是廠商都沒有給出來(或者沒有辦法給出),,但這非常重要,。
再而言之,現(xiàn)有的LED家用照明多數(shù)受體積限制,,防護(hù)方面很難做的很好,,在電壓波動(dòng)較大,干擾嚴(yán)重的區(qū)域,,現(xiàn)有的低功率的設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn),。
而最重要的是,,LED的壽命和公司的壽命是否成正比,假若宣傳10年的LED燈具2年就壞了,,而半年前這家公司已經(jīng)關(guān)門大吉,,用戶是否會(huì)去冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)?
3.重量
螺旋類接口的燈具中,,熒光燈的重量只有LED燈具的數(shù)分之一,,由于沒有了散熱片的問題,熒光燈的重量對(duì)燈座來說可以忽略不計(jì),,但是LED的重量對(duì)燈座是一個(gè)很嚴(yán)重的考驗(yàn),,尤其是7.8W的螺旋接口LED燈,其重量是很危險(xiǎn)的,,這一點(diǎn)又有哪個(gè)商家考慮了,?
4.價(jià)格
一般的LED驅(qū)動(dòng)板在70度的溫度下可能壽命僅5年(家用),遠(yuǎn)沒有達(dá)到LED燈芯10年的“概念”,。所以相對(duì)比同等亮度的熒光燈來說,,即便熒光燈只有1年的壽命,1W1元的熒光燈要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比1W10元的LED劃算得多,。尤其是LED燈具損壞往往燈芯沒壞,,卻要整個(gè)燈更換。算一算因?yàn)槭种坏尿?qū)動(dòng)板卻要丟棄剩下十分之九的燈(燈芯和散熱片占了整個(gè)燈具絕大部分的成本),,如果每一個(gè)廠商都沒有做好回收再利用的話,,客戶是不會(huì)喜歡這樣的產(chǎn)品的。
5.效率
也許有人會(huì)很奇怪,,LED是節(jié)能產(chǎn)品,,為什么要考慮效率的問題?我在這里提到兩點(diǎn),,一個(gè)是PF值,,一個(gè)是系統(tǒng)效率。由于現(xiàn)有的LED設(shè)計(jì)多數(shù)都是低功率的,,受成本的壓力均采用被動(dòng)PFC(填谷式),,PF可能最高90,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主動(dòng)PFC動(dòng)輒99的效率,,對(duì)國家而言用LED取代發(fā)光效率非常接近的熒光燈是個(gè)壓力,。
由于LED的燈具現(xiàn)有的設(shè)計(jì)(除了路燈之外)多數(shù)都是小功率的,像是4.8W,,7.2W等,,器件的損耗占了很大的比例,隔離方式的必然很低,,為了提高效率而采用非隔離方式不但要在安全上做很好的設(shè)計(jì),,而且效率也僅僅在80左右,,很不理想。并且,,現(xiàn)有的LED生產(chǎn)廠商到底LED的光照度做到了多少,,都沒有提供準(zhǔn)確的數(shù)值,往往發(fā)光亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)稱值,。
6.光感
光感,,就是人眼對(duì)LED發(fā)光的視感——視覺感受。因?yàn)長(zhǎng)ED燈作為一個(gè)照明的產(chǎn)品,,其視感是非常重要的,。LED一個(gè)優(yōu)勢(shì)是光譜純凈,但是這在視覺上面卻是一個(gè)非常嚴(yán)重的劣勢(shì),。人的眼睛是不能長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)一個(gè)單色譜的光源,,尤其是發(fā)育期的嬰幼兒、兒童等,,市場(chǎng)上推出的純冷白光的兒童護(hù)眼燈是不合適的,,即便是不閃的,在這方面暖色調(diào)的全光譜的白熾燈才是相對(duì)最合適的(以太陽光為參考,,不可否認(rèn),,太陽光才是生命最需要的)(如果大家有了解LED植物生長(zhǎng)燈的,就應(yīng)該考慮一下既然植物生長(zhǎng)都需要調(diào)制的光源,,人眼更需要),。當(dāng)然,LED可以調(diào)制,,但是比較麻煩,,比較專業(yè),,需要理論和大量的調(diào)研數(shù)據(jù)支持,,是很多均光材料廠商或者LED光源廠商抑或是方案供應(yīng)商難以實(shí)現(xiàn)的。
LED是點(diǎn)光源,,所以一般LED的燈具顆粒感都比較明顯,,并且其發(fā)光位置比較集中,目視燈具的時(shí)候會(huì)有刺痛感,,這種感覺在其他光源中一般只有大功率的才會(huì)出現(xiàn),。所以LED需要在均光上面做更好的設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)在保證亮度的情況下,,將點(diǎn)光源盡量擴(kuò)展成面光源,,提高眼睛的舒適度。
再有就是很多產(chǎn)品都會(huì)做LED調(diào)光設(shè)計(jì),,以節(jié)約能源,,且不說低功率的時(shí)候效率的問題,,由于線圈中的電流的存在,會(huì)導(dǎo)致調(diào)光設(shè)計(jì)中灰階變化不連續(xù),,也就是說按比例調(diào)節(jié)的過程中,,LED的亮度會(huì)慢慢變亮再突然變亮,視感很不舒服,,調(diào)光技術(shù)還是需要開發(fā),。
從這幾方面說,LED燈具的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步的開發(fā),。
LED有什么優(yōu)勢(shì),?除了光效率高,節(jié)能,,無污染之外還有一個(gè)非常特別而常常被忽略的優(yōu)勢(shì)——低電壓驅(qū)動(dòng),。之所以提到這一點(diǎn),是LED可以作為低電壓的安全照明來使用,,將電源和燈芯,,高壓的部分就不會(huì)和用戶直接接觸,而避免一些安全問題的出現(xiàn),,例如現(xiàn)有的燈具在破損的時(shí)候更換而出現(xiàn)的安全問題,。但是現(xiàn)有的很多LED設(shè)計(jì)采用非隔離模式以提高效率,使得燈頭依舊是高壓,,十分的不安全,。
相比較現(xiàn)有的LED家用照明電源和燈芯放在一起的設(shè)計(jì),更傾向于路燈上開關(guān)電源+恒流模塊+燈芯的分離式設(shè)計(jì),。使用開關(guān)電源可以保證PF和效率,,而且在防護(hù)方面可以輕易做得非常好。
若是所有的4.8W的光源全部采用一個(gè)開關(guān)電源供電,,首先正常運(yùn)作的時(shí)候PF,、效率都可以保證的,即便是加上線上的損耗(使用23號(hào)線過1A電流,,大約損耗0.7W/10m)這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4.8W的現(xiàn)有設(shè)計(jì)的損耗(0.3A14V,,效率約80,損耗近1.5W),。簡(jiǎn)單地說,,將家里面能用到的所有LED小功率的燈具全部使用一個(gè)開關(guān)電源,用銅線將低壓直流電送到燈芯上面,,即便考慮走線的長(zhǎng)度帶來的損耗,,也遠(yuǎn)比現(xiàn)有的方案經(jīng)濟(jì)。
散熱上面如果可以采用CPU上面使用的主動(dòng)散熱設(shè)計(jì),,效果絕對(duì)是滿足要求的,,要知道CPU對(duì)溫度比LED燈芯更敏感,。單獨(dú)為L(zhǎng)ED開發(fā)散熱片模具的費(fèi)用就是問題,還不保證公司是否具備散熱設(shè)計(jì)的專業(yè)資格,,而使用CPU的散熱器則相對(duì)好得多,,當(dāng)然樣式上不是那么的正式。在淘寶上面有一家DIY模式的店鋪,,50WLED的用了CPU的風(fēng)扇,。
這樣來說,效率和散熱的問題都可以得到很好的解決,,不但解決了壽命的影響,,更換起來也十分方便,LED燈芯亦是工作在安全電壓之下,,即便直接觸摸也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn),,也許是一個(gè)可行的選擇?
LED是一個(gè)不閃的光源,,為了節(jié)能非得要閃,,雖然對(duì)眼睛好不好沒有定論,但是畢竟是丟西瓜撿芝麻,??梢圆捎?421這樣的比例直接用開關(guān)控制多少個(gè)燈亮,倒是個(gè)調(diào)光的好選擇,。
不過,,現(xiàn)在的LED市場(chǎng),單純依靠替換,、模仿是走不出去的,。電源的設(shè)計(jì)可以學(xué)習(xí),可以采用某某方案,,但是替換式的燈具永遠(yuǎn)不可能占據(jù)主流市場(chǎng)(除非有一個(gè)非常的優(yōu)勢(shì),,無論是光效還是價(jià)格,這點(diǎn)LED都不具備),。LED在替換式的設(shè)計(jì)中已經(jīng)走向了牛角尖,,在還沒有打開市場(chǎng)的情況下,廠商又把原因歸結(jié)到價(jià)格因素,,拼命地壓縮成本,實(shí)際上是錯(cuò)誤的,,熒光燈一個(gè)20元(緊湊型,,使用MOSFET驅(qū)動(dòng),T8燈管約4元),,而相同亮度的白熾燈只要8角,,這么大的價(jià)格差距熒光燈卻依舊占據(jù)了主流市場(chǎng),,是因?yàn)闊晒鉄糇叱隽伺c白熾燈不一樣的,更方便的,、獨(dú)有的結(jié)構(gòu),,如果當(dāng)初熒光燈只想到完全替換白熾燈,沒有U燈管,,T8等燈管的樣式,,相信熒光燈依舊會(huì)是慘淡經(jīng)營(yíng)。所以LED并不依賴于成本而生存,,而需要一個(gè)公司能夠有新的LED凸顯優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品,,該公司必須懂得LED的特性和客戶的需求,這樣的公司很少,。在現(xiàn)有的盲目競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)下,,眾多企業(yè)蜂擁而上,全部都是相同的架構(gòu),,相同的外觀,,LED燈具到底該如何設(shè)計(jì),卻少有人真正去考慮這一點(diǎn),。
所以,,在這種市場(chǎng)狀態(tài)下,開發(fā)出透光度更高,,均光效果更好的材料也許是眾多公司的一個(gè)不錯(cuò)的選擇方向,。