“無電源”:LED產(chǎn)品成本革新
摘要: 業(yè)內(nèi)流傳,“100個壞掉的燈中,有99個是因為驅(qū)動電源出現(xiàn)問題”。LED照明產(chǎn)品的實際使用壽命遠遠低于理論值,其根本原因就在于驅(qū)動電源的失效。并且,驅(qū)動電源在LED整燈成本中占比達到20%-30%,如何提高驅(qū)動電源的性價比及品質(zhì),成為電源企業(yè)的研發(fā)重心。
業(yè)內(nèi)流傳,“100個壞掉的燈中,有99個是因為驅(qū)動電源出現(xiàn)問題”。LED照明產(chǎn)品的實際使用壽命遠遠低于理論值,其根本原因就在于驅(qū)動電源的失效。并且,驅(qū)動電源在LED整燈成本中占比達到20%-30%,如何提高驅(qū)動電源的性價比及品質(zhì),成為電源企業(yè)的研發(fā)重心。
“無電源”、“去電源化”的概念應運而生,不少企業(yè)紛紛此概念融入到產(chǎn)品的開發(fā)中,以圖革新傳統(tǒng)驅(qū)動電源時代。“無電源”是否真的可行?它又將給行業(yè)帶來哪些變革?
何謂“去電源化”
“‘去電源化’這種說法是不正確的,因為所有的電子和電氣產(chǎn)品都離不開電源供電,LED照明也一樣。業(yè)內(nèi)所說的‘去電源化’,只是電源的樣式發(fā)生變化,趨向更加簡單化。”專注于傳統(tǒng)驅(qū)動電源研發(fā)生產(chǎn)的東莞市領冠半導體照明有限公司總經(jīng)理廖玉柱如是認為。
北京大學上海微電子研究院兼職教授顏重光是最早從事“去電源化”研究的專家之一,他同樣認為,“去電源化”其實是一個偽命題。
目前傳統(tǒng)的LED光源和燈具大多數(shù)是采用LVLED技術,將N個LED燈珠多并少串,組成一個低電壓、大電流驅(qū)動的光源板,它的點亮需要一個獨立的驅(qū)動電源模組,通常是隔離的或者非隔離的開關恒流驅(qū)動電源模組,往往將它們內(nèi)置在LED光源和燈具中的狹小空間。
由于HVLEDs技術和高壓線性恒流驅(qū)動芯片的興起,可以將LED燈珠組成多串少并的應用模式和采用無電解電容器、無變壓器電感的直流驅(qū)動電源。HVLEDs即高電壓(DC45-280V)、小電流(10—60mA)光源板應用方案,無需電解電容器、變壓器電感,這樣可以將高壓線性恒流電源設計在光源板上,組成光電引擎。
業(yè)內(nèi)所說的“去電源化”,準確來說應該叫光電引擎,還有一種說法叫線性驅(qū)動IC,其實還是有恒流驅(qū)動電源,只是將恒流驅(qū)動電源集成在HVLEDs光源板上,去掉了單獨的驅(qū)動電源模組,是一種技術上的整合。
能否“去電源化”
“三無”產(chǎn)品從誕生之初就備受詬病,“去電源化”作為“三無”產(chǎn)品中發(fā)展相對成熟的一個,雖然其對于生產(chǎn)成本的降低得到了驗證,但也由此引發(fā)了行業(yè)關于其安全性、穩(wěn)定性(電源效率低、電源線性調(diào)整率高、線電壓波動易閃爍(壓閃)、100Hz頻閃)方面的擔憂,而且使用環(huán)境受限較多也成為其軟肋。
顏重光教授認為,一方面,高壓線性驅(qū)動芯片經(jīng)過幾代的改進設計,現(xiàn)在已經(jīng)從當初的模擬電路芯片走向數(shù)?;旌想娐沸酒?,并向數(shù)字電路芯片發(fā)展,因此高壓線性驅(qū)動芯片的性能日趨完善,更加穩(wěn)定;另一方面,由于高導熱塑料散熱器、塑包鋁散熱器技術日趨完善,性價比更好,鋁塑散熱器的成本比全金屬散熱器更低,絕緣性能更好,所以用光電引擎和塑包鋁散熱器組成的光源和燈具更加安全可靠。
頻閃問題被視為“去電源化”產(chǎn)品最大的難題,因為高壓線性恒流驅(qū)動電源目前的輸入電壓范圍較窄,只能適合定壓輸入,它的脈動直流輸出還有寄生的工頻及其倍頻的殘余,導致其制成LED照明燈后還有些許頻閃。陳亨由表示,在頻閃方面,去電源化的物理極限是無法避免的,目前必須要加上一個電容。一方面,采用很小的電容,小到1μF,如貼片電容;另一方面,其讓電容在很短時間內(nèi)工作,因此它的壽命可以很長。此外,陳亨由還告訴阿拉丁新聞記者,傳統(tǒng)電源的電容如果失效,將面臨死燈,而去電源化、去頻閃方案的電容失效時,不會導致整燈失效。
針對頻閃問題,顏重光教授分析道:“面對頻閃問題,我們需要制定LED照明燈的頻閃評估共識,比如日光燈、筒燈使用時離開受眾均在50cm以上,那么在50cm以外沒有頻閃就可被認定為合格產(chǎn)品??v然如此,光電引擎都還需要在芯片設計上作進一步改進和技術提升。”
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