LED光引擎的快速崛起,将改变部分LED行业的格局?

 1、 现在LED行业的格局 

所有LED灯具全都是由三大部分构成,光源,电源和散热器外壳。

由于这三部分的技术和制造工艺完全不同,所以通常都是由三种行业来生产制造,当然也还可以再细分为更专业的行业。例如光源就可以分为专门制作LED芯片,荧光粉等两个行业。但是现在开始流行的COB光源也就把这两部分结合在一起了。

电源则是涉及到极其复杂的电子技术甚至芯片技术的专门行业,目前大多数LED电源还是采用国内外著名的芯片制造公司的电源芯片。至于散热器外壳一方面涉及到传热学的知识,另一方面也是涉及到铝材加工精密压铸等制造工艺,也是必须由专门的公司来制作的。当然也有一些大公司囊括了所有这三个部件的制造,不过这样的公司是少而又少的。

  2、 什么是LED光引擎呢? 

LED光引擎实际上就是把LED电源放到LED光源的铝基板上去变成一个组件。然而LED电源有两大类,一类是开关电源,另一类是线性电源。开关电源的优点是效率比较高(90-95%左右),缺点是所用的元器件数量多(约30个以上)、体积大、可靠性低。线性电源的优点是元器件数量少(约6-7个)、体积小、可靠性高,而缺点是效率低(85%左右)。

铝基板本来是安装LED的,如果要把开关电源也装进来,是完全不实用的。


采用开关电源做成的LED光引擎

  3、只有线性电源才能够做成LED光引擎 

从元器件的数量看,线性电源元器件数量少,放到LED铝基板上不显得拥挤。

采用线性电源的光引擎,其元器件数目少于7个,这也是目前市场上称之为AC光引擎的产品。

  4、线性恒流源效率低的缺点给光引擎带来的问题 

线性电源的效率是和输入电压成线性下降的关系。输入市电电压越高,线性恒流源的效率也越低。

通常在220V,其效率只有85%,也就是会有15%的输入功率转换成热量。

以功率为10W的LED为例,恒流源效率85%,所以只有8.5W功率用于点亮LED,有1.5W转换为热量,而LED本身发光效率大约为40%,有60%(8.5x0.6=5.1W)都转换为热量。

现在还要加上恒流源的1.5W的热量,使得铝基板上的热量增加了1.5/5.1=0.3,也就是增加了30%的热量。近似地说,LED的结温也会增高30%。根据仔细测算,结温增加30%就会使LED发光效率降低10%左右,寿命缩短22,000小时。如果原来是31,000小时,那么就降低成9,000小时了!

  5、只有采用埃菲莱公司的效率高达99%的线性恒流源才能够做成性能优良的光引擎 

埃菲莱公司凭借其独有的专利技术开发出了效率高达99%的线性恒流源芯片,其效率的实测结果如下:

图中蓝色为恒流源本身的效率,红色为加上整流器以后的总效率,在175V-265V内效率不变。而且即使环境温度变化,它的效率也保持不变。

由图中可以看出,当环境温度从35度升高到85度时,整机效率不变。

而且普通AC光引擎的功率,光通量,光效都随输入市电电压而变,只有埃菲莱的这些指标都和输入电压无关:

  6、 光引擎产品 

上图为埃菲莱的第一个(2013年2月)高光效交流直接输入的LED光引擎,它集成了LED光源和电源,可以直接连上220V就能工作。而且因为没有电源的功耗,它的光效也提高到130lm/W以上。以后埃菲莱公司开发了一系列不同功率的光引擎,可以覆盖所有不同应用的LED灯具的需求。

  7、光引擎的十大优点 

♦ 1. 可以在很大的市电电压变化和温度变化范围内仍然保持同样的高光效;
♦ 2. 可以在采用不同的LED正向电压的LED芯片时,仍然保持极高的光效;
♦ 3. 因为效率极高因此可以把恒流驱动源直接放在LED铝基板上,而不会增加LED结温;
♦ 4. 因为不需要采用带机壳的独立电源,大大降低了成本,也减小了体积;
♦ 5. 因为效率高,在采用同样发光效率的LED时,提高了整灯光效10%以上;
♦ 6. 因为减小了30%的热量,提高了LED寿命,散热器的体积也可以减小;
♦ 7. 因为效率高,比其他同样亮度的LED灯具进一步节能至少10%以上,为进一步节能减排作贡献;
♦ 8. 没有电磁干扰(EMI);
♦ 9. 其亮度没有闪烁;
♦ 10. 电子元器件只有6个,提高了可靠性。

  8、光引擎正进入蓬勃发展期 

任何新生事物的出现都有一个需要被认识被欣赏和被大量采用的过程,现在光引擎已经进入了大量采用阶段。因为它会改变某些LED行业的格局,所以必然会有一个行业重组的过程,例如LED的电源行业可能会受到较大的冲击。这也是一个洗牌的过程,我们要充分认识这个阶段的来临,做好充分的准备,迎接这一新时代的来临!

 



来源:中国LED网茅于海博客

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