伴隨著LED照明市場(chǎng)的快速成長(zhǎng),LED驅(qū)動(dòng)電源模組的開(kāi)發(fā)日益受到人們的關(guān)注,特別是在戶外應(yīng)用環(huán)境中,電源模組的良率問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)都是阻礙LED照明市場(chǎng)發(fā)展的主要因素之一。究其原因,主要是由于目前部分LED照明企業(yè)是從傳統(tǒng)照明企業(yè)直接轉(zhuǎn)型過(guò)來(lái),對(duì)于開(kāi)關(guān)電源及LED的使用特點(diǎn)了解不夠,對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的評(píng)估考慮也不足,導(dǎo)致生產(chǎn)的電源產(chǎn)品存在著安全隱患,再加上國(guó)內(nèi)LED照明驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,使得近年來(lái)LED驅(qū)動(dòng)電源行業(yè)在蓬勃發(fā)展的同時(shí),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也異常激烈。
 英飛特電子(杭州)股份有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理毛昭祺 |
從LED照明的應(yīng)用趨勢(shì),以及驅(qū)動(dòng)電源的市場(chǎng)需求來(lái)看,未來(lái)LED驅(qū)動(dòng)電源將朝著高集成度、模塊化、智能控制、系統(tǒng)整合及優(yōu)化等方向發(fā)展,提供行之有效和高性價(jià)比的解決方案,以適應(yīng)LED照明市場(chǎng)的飛速發(fā)展。具體在產(chǎn)品的性能上,則是強(qiáng)調(diào)更高的效率(即更高的光效),更小的體積(便于同一電源適應(yīng)更多類型的燈具),以及更高的恒流精度(未來(lái)可能會(huì)寫(xiě)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))。
“除了高效率、高可靠性、長(zhǎng)壽命之外,”英飛特電子(杭州)股份有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理毛昭祺補(bǔ)充道:“市場(chǎng)對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的新需求主要集中在三個(gè)方面:一是,為更好地推廣LED燈具,并且保持燈具更好的延續(xù)性,燈具廠商希望驅(qū)動(dòng)電源能盡可能在比較寬的負(fù)載范圍內(nèi)滿足較高的電氣性能要求,如PF、THD值等;二是,智能化控制越來(lái)越受歡迎,客戶希望驅(qū)動(dòng)電源能實(shí)現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求同時(shí)驅(qū)動(dòng)和控制多個(gè)LED燈;三是,目前的燈具越來(lái)越輕薄,對(duì)于內(nèi)裝式LED驅(qū)動(dòng)的大小提出了更高的要求?!?
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有效降低電源故障率
LED燈具的故障率一直都市場(chǎng)應(yīng)用中比較突出的問(wèn)題。明緯廣州電子有限公司研發(fā)部副總經(jīng)理彭希和指出,從燈具的整體結(jié)構(gòu)來(lái)看,要控制LED燈具的不良率,60%需要從驅(qū)動(dòng)電源著手,而且應(yīng)從內(nèi)部零件和外部環(huán)境兩方面來(lái)加以分析。內(nèi)部零件指的是零件溫度與零件規(guī)格馀量;外部環(huán)境則是指溫度與電壓突波、電壓變化等。因此,在LED電源模組的開(kāi)發(fā)上,其重點(diǎn)是要實(shí)際了解使用環(huán)境,制定出合理的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,并依此驗(yàn)證所有產(chǎn)品。
 深圳市萊福德光電有限公司總經(jīng)理周洪林 |
深圳市萊福德光電有限公司總經(jīng)理周洪林表示:“降低LED電源模組的故障率,首先是選擇好的設(shè)計(jì)方案;其次是選擇優(yōu)良的元器件,而且關(guān)鍵元器件的選擇至關(guān)重要,應(yīng)選擇馀量足的元器件(如功率器件);此外,還必須注重生產(chǎn)工藝的管控,做足老化測(cè)試,在產(chǎn)品給到客戶之前盡可能地將不良問(wèn)題暴露出來(lái)?!?在內(nèi)部零件方面,電解電容是LED驅(qū)動(dòng)電源壽命的主要瓶頸之一,為了保證LED電源的使用壽命,是否能夠減少電容器件的使用量也是業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期探討的一個(gè)話題。但大多數(shù)LED驅(qū)動(dòng)和電源廠商并不贊同簡(jiǎn)單地從成本及壽命的因素來(lái)減少電容的使用,畢竟LED的特性較為脆弱,必須要由驅(qū)動(dòng)電源來(lái)保護(hù),部分廠商建議應(yīng)采用最優(yōu)化設(shè)計(jì),選用簡(jiǎn)潔的電路方案,合理地使用元器件。
“減少電容器件的使用已成為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)需求趨勢(shì)之一,但是降低成本和提高可靠性應(yīng)從整體LED燈具的發(fā)展來(lái)考慮,例如:電容器件的壽命是通過(guò)Derating的使用來(lái)獲得,磁性元件的人工成本一直高居不下,如何減少磁性元件的成本也是需要考慮的一個(gè)問(wèn)題?!蔽馨雽?dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司董事長(zhǎng)兼CEO陳偉說(shuō)道。
 矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司董事長(zhǎng)兼CEO陳偉 |
因此,從驅(qū)動(dòng)方式上做改進(jìn),才是解決LED燈具故障率的根本。上海占空比電子科技有限公司銷(xiāo)售總監(jiān)李明峰指出,必須要有更先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)方式,同時(shí)提高芯片所有參數(shù)的一致性,以使外圍線路做到最簡(jiǎn)單,而更少的元器件會(huì)保證更低的故障率。此外,先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)方式一般都具有自適應(yīng)調(diào)整功能,能夠讓外圍元器件的容差做到最大,以占空比的非隔離驅(qū)動(dòng)IC DU8623為例,其允許外圍電感值大幅波動(dòng),而恒流精度不變,這也從另一方面降低了電源的故障率。
 上海占空比電子科技有限公司銷(xiāo)售總監(jiān)李明峰 |
深圳市長(zhǎng)運(yùn)通光電技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)古道雄同樣認(rèn)為:“從根本上來(lái)說(shuō),還是要從驅(qū)動(dòng)機(jī)理上做創(chuàng)新,而不是僅僅停留在優(yōu)化的階段。LED是一種電流驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)品,驅(qū)動(dòng)電源要匹配好,就要采用適合LED的驅(qū)動(dòng)機(jī)理?!闭腔谶@一目的,長(zhǎng)運(yùn)通推出了“去電源化光機(jī)引擎”的驅(qū)動(dòng)方案,新推出的產(chǎn)品在穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸,包括在縱向上,深入發(fā)掘該類產(chǎn)品的應(yīng)用功能,加入調(diào)光控制模塊等;以及在橫向上,將光機(jī)引擎移植到筒燈、日光燈等產(chǎn)品線上,使得產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中的客訴率保持在較低的水平,同時(shí)也具備高通用性和強(qiáng)兼容性的特點(diǎn)。
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創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)方案成為關(guān)鍵
隨著LED照明構(gòu)造中的主要部分LED燈珠價(jià)格的不斷下降,相當(dāng)于40W白熾燈的LED燈泡零售最低價(jià)格在韓國(guó)、美國(guó)與英國(guó)都已在2012年分別達(dá)到“甜蜜點(diǎn)”,這使得消費(fèi)者對(duì)于LED燈具的購(gòu)買(mǎi)意愿進(jìn)一步加強(qiáng)。進(jìn)入2013年,LED照明成本的走勢(shì)仍將持續(xù)下行,在電源模組方面,市場(chǎng)對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源依然有著慣性降價(jià)的要求,但部分廠商表示,大幅度降低成本的時(shí)期已經(jīng)過(guò)去,在今天LED照明市場(chǎng)的“戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”,一方面,需要堅(jiān)持零件質(zhì)量、制造品質(zhì),為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的電源解決方案;另一方面,則需要?jiǎng)?chuàng)新的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的成本控制。
 明緯廣州電子有限公司研發(fā)部副總經(jīng)理彭希和 |
實(shí)際上,業(yè)內(nèi)LED驅(qū)動(dòng)方式主要有高壓?jiǎn)温?、中壓多路或低壓COB等,廠商所采用的電源方案大同小異,成本也大致相同,對(duì)此,彭希和認(rèn)為,歸結(jié)到底,降低組件成本、減少制造費(fèi)用才是根本,作為驅(qū)動(dòng)電源廠商,要有能力判斷客戶的設(shè)計(jì)是否合理,要能做取舍,才能將研發(fā)資源發(fā)揮到最大的效益。
而面對(duì)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品價(jià)格下降的需求,古道雄說(shuō)道:“降低成本與提高可靠性并不沖突,可以是對(duì)立、統(tǒng)一的關(guān)系,而且長(zhǎng)運(yùn)通更強(qiáng)調(diào)其中的統(tǒng)一性。降成本是動(dòng)力,但目標(biāo)并不是去降低質(zhì)量,而是可以換一個(gè)角度來(lái)分析,看看是否存在一種全新的方案,讓成本與可靠性達(dá)到統(tǒng)一和平衡。”
 深圳市長(zhǎng)運(yùn)通光電技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)古道雄 |
以矽力杰半導(dǎo)體為例,目前,該公司主要的研發(fā)方向包括:提升驅(qū)動(dòng)電源的集成度,減少驅(qū)動(dòng)電源外圍器件數(shù)量,這樣除了能夠降低LED電源的成本外,還能很好地解決散熱問(wèn)題,大大降低故障率;開(kāi)發(fā)兼容傳統(tǒng)照明方案的燈具裝置,減少終端客戶使用LED照明的成本;開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)電源集中和智能控制技術(shù),最大程度地發(fā)揮LED照明調(diào)光、調(diào)色性能的優(yōu)勢(shì);依據(jù)客戶需求,開(kāi)發(fā)新的系統(tǒng)解決方案,解決和降低燈具的整體成本。陳偉表示,要降低LED照明的整體應(yīng)用成本,主要還是通過(guò)優(yōu)秀的方案來(lái)提高集成度、智能度以及驅(qū)動(dòng)電源的可靠性,同時(shí)優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),大幅縮減電源體積來(lái)實(shí)現(xiàn)。
而在驅(qū)動(dòng)電源部分,目前部分制造廠商也在持續(xù)技術(shù)升級(jí)的同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),盡可能地減少元件品種,通過(guò)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),及增加采購(gòu)量來(lái)壓低制造成本。毛昭祺表示,在英飛特推出的新一代多路驅(qū)動(dòng)電源中,從三級(jí)結(jié)構(gòu)變?yōu)槎?jí)結(jié)構(gòu),優(yōu)化了電路架構(gòu),可廣泛應(yīng)用于室外及高端室內(nèi)LED燈具產(chǎn)品,與上一代多路輸出產(chǎn)品相比,電路拓?fù)涞母倪M(jìn)減少了元器件的使用,提高了設(shè)計(jì)的集成度,從而使產(chǎn)品獲得了更高的效率和可靠性,且降低了成本及電磁干擾。另外,新一代產(chǎn)品還可適應(yīng)燈具的模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)燈具模塊設(shè)計(jì)20-40W,用單獨(dú)的一路輸出來(lái)控制,5-6路輸出可滿足60-300W的燈具需求,既能方便燈具熱設(shè)計(jì),又能輕松實(shí)現(xiàn)燈具調(diào)光,且易于滿足安規(guī),可靠性更高,英飛特將通過(guò)這些新的多路產(chǎn)品繼續(xù)擴(kuò)大中大功率市場(chǎng)的份額。
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本文下一頁(yè):個(gè)性化照明應(yīng)引起重視
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個(gè)性化照明應(yīng)引起重視
在當(dāng)前LED照明趕超傳統(tǒng)照明的過(guò)程中,仍然需要在LED整體燈具的散熱、工藝、成本上做更多的改進(jìn),最大限度地發(fā)揮LED照明的優(yōu)勢(shì)。作為照明應(yīng)用的“神經(jīng)”,驅(qū)動(dòng)電源也應(yīng)緊跟LED技術(shù)的發(fā)展步伐,同時(shí)還需密切關(guān)注全球各主要國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),其中,個(gè)性化照明就是一個(gè)不容忽視的發(fā)展方向。
LED屬于可控性光源,智能化、定制化是大勢(shì)所趨,因此,驅(qū)動(dòng)電源也需要圍繞這類特殊的照明應(yīng)用,進(jìn)行職能性、匹配性研發(fā)。目前行業(yè)內(nèi)的一個(gè)有趣現(xiàn)象是:LED照明產(chǎn)品正慢慢地從基本功能型,朝向多功能集成的縱深層次發(fā)展,這也意味著,將來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品,如強(qiáng)調(diào)感官的臺(tái)燈、吊燈等等,這種產(chǎn)品差異化的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)將是未來(lái)市場(chǎng)上的一個(gè)重點(diǎn)。
“在這一趨勢(shì)下,通用特定功率的電源在新的市場(chǎng)中將會(huì)面臨一定的挑戰(zhàn),特別是越來(lái)越多的附加功能(如遙控、調(diào)光等)讓單一電源難以保持通用??偟膩?lái)說(shuō),隨著LED照明市場(chǎng)的發(fā)展,LED驅(qū)動(dòng)電源的非通用性和定制化、多樣化趨勢(shì)將更加明顯;而從功率上來(lái)看,隨著LED照明民用市場(chǎng)的逐步拓展,則會(huì)以20w以內(nèi)的小功率電源為主。”古道雄說(shuō)道。
另一方面,隨著最近幾年LED燈具模塊化設(shè)計(jì)的興起,特別是在室外燈具方面,多路輸出的驅(qū)動(dòng)電源越來(lái)越受到燈具廠商的青睞。毛昭祺指出,多路輸出驅(qū)動(dòng)的好處在于降低了燈具的電壓及安規(guī)設(shè)計(jì)要求,同時(shí)提高了燈具產(chǎn)品的可靠性,使得遇故障整燈熄滅的概率大大降低。而室內(nèi)電源的解決方案上,帶智能控制裝置的LED驅(qū)動(dòng)電源將成為主要的開(kāi)發(fā)趨勢(shì),與此同時(shí),電源輸出電流的穩(wěn)定性、紋波大小,以及對(duì)室內(nèi)光環(huán)境的控制難易程度,都是室內(nèi)電源發(fā)展的重要內(nèi)容。
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