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“无电源”:LED产品成本革新

2015-03-10 作者:丘水林 来源:阿拉丁新闻中心 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 业内流传,“100个坏掉的灯中,有99个是因为驱动电源出现问题”。LED照明产品的实际使用寿命远远低于理论值,其根本原因就在于驱动电源的失效。并且,驱动电源在LED整灯成本中占比达到20%-30%,如何提高驱动电源的性价比及品质,成为电源企业的研发重心。

  业内流传,“100个坏掉的灯中,有99个是因为驱动电源出现问题”。LED照明产品的实际使用寿命远远低于理论值,其根本原因就在于驱动电源的失效。并且,驱动电源在LED整灯成本中占比达到20%-30%,如何提高驱动电源的性价比及品质,成为电源企业的研发重心。

  “无电源”、“去电源化”的概念应运而生,不少企业纷纷此概念融入到产品的开发中,以图革新传统驱动电源时代。“无电源”是否真的可行?它又将给行业带来哪些变革?

  何谓“去电源化”

  “‘去电源化’这种说法是不正确的,因为所有的电子和电气产品都离不开电源供电,LED照明也一样。业内所说的‘去电源化’,只是电源的样式发生变化,趋向更加简单化。”专注于传统驱动电源研发生产的东莞市领冠半导体照明有限公司总经理廖玉柱如是认为。

  北京大学上海微电子研究院兼职教授颜重光是最早从事“去电源化”研究的专家之一,他同样认为,“去电源化”其实是一个伪命题。

  目前传统的LED光源和灯具大多数是采用LVLED技术,将N个LED灯珠多并少串,组成一个低电压、大电流驱动的光源板,它的点亮需要一个独立的驱动电源模组,通常是隔离的或者非隔离的开关恒流驱动电源模组,往往将它们内置在LED光源和灯具中的狭小空间。

  由于HVLEDs技术和高压线性恒流驱动芯片的兴起,可以将LED灯珠组成多串少并的应用模式和采用无电解电容器、无变压器电感的直流驱动电源。HVLEDs即高电压(DC45-280V)、小电流(10—60mA)光源板应用方案,无需电解电容器、变压器电感,这样可以将高压线性恒流电源设计在光源板上,组成光电引擎。

  业内所说的“去电源化”,准确来说应该叫光电引擎,还有一种说法叫线性驱动IC,其实还是有恒流驱动电源,只是将恒流驱动电源集成在HVLEDs光源板上,去掉了单独的驱动电源模组,是一种技术上的整合。

  能否“去电源化”

  “三无”产品从诞生之初就备受诟病,“去电源化”作为“三无”产品中发展相对成熟的一个,虽然其对于生产成本的降低得到了验证,但也由此引发了行业关于其安全性、稳定性(电源效率低、电源线性调整率高、线电压波动易闪烁(压闪)、100Hz频闪)方面的担忧,而且使用环境受限较多也成为其软肋。

  颜重光教授认为,一方面,高压线性驱动芯片经过几代的改进设计,现在已经从当初的模拟电路芯片走向数模混合电路芯片,并向数字电路芯片发展,因此高压线性驱动芯片的性能日趋完善,更加稳定;另一方面,由于高导热塑料散热器、塑包铝散热器技术日趋完善,性价比更好,铝塑散热器的成本比全金属散热器更低,绝缘性能更好,所以用光电引擎和塑包铝散热器组成的光源和灯具更加安全可靠。

  频闪问题被视为“去电源化”产品最大的难题,因为高压线性恒流驱动电源目前的输入电压范围较窄,只能适合定压输入,它的脉动直流输出还有寄生的工频及其倍频的残余,导致其制成LED照明灯后还有些许频闪。陈亨由表示,在频闪方面,去电源化的物理极限是无法避免的,目前必须要加上一个电容。一方面,采用很小的电容,小到1μF,如贴片电容;另一方面,其让电容在很短时间内工作,因此它的寿命可以很长。此外,陈亨由还告诉阿拉丁新闻记者,传统电源的电容如果失效,将面临死灯,而去电源化、去频闪方案的电容失效时,不会导致整灯失效。

  针对频闪问题,颜重光教授分析道:“面对频闪问题,我们需要制定LED照明灯的频闪评估共识,比如日光灯、筒灯使用时离开受众均在50cm以上,那么在50cm以外没有频闪就可被认定为合格产品。纵然如此,光电引擎都还需要在芯片设计上作进一步改进和技术提升。”

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