LED照明市場潛力、挑戰(zhàn)及方案選擇

時間：2014-06-06 17:16:14

關鍵字： LED照明照明市場 BSP VAPOR

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[導讀]【導讀】再從各國政府的LED照明發(fā)展計劃來看，中國政府藉由Metal Organic Chemical Vapor Deposition獎勵方案，推動大陸內部對LED自給自足的能力。該方案預計在2010-2012年間將耗資16億美元在MOCVD設備上，同時對每項

【導讀】再從各國政府的LED照明發(fā)展計劃來看，中國政府藉由Metal Organic Chemical Vapor Deposition獎勵方案，推動大陸內部對LED自給自足的能力。該方案預計在2010-2012年間將耗資16億美元在MOCVD設備上，同時對每項設備還提供高達180萬美元的補助金。如此同時，地方政府也提出了降低稅率、加速設備汰舊換新、以及免費用地等優(yōu)惠措施。這些計劃不但鼓勵現(xiàn)有的中國LED

摘要：再從各國政府的LED照明發(fā)展計劃來看，中國政府藉由Metal Organic Chemical Vapor Deposition獎勵方案，推動大陸內部對LED自給自足的能力。該方案預計在2010-2012年間將耗資16億美元在MOCVD設備上，同時對每項設備還提供高達180萬美元的補助金。如此同時，地方政府也提出了降低稅率、加速設備汰舊換新、以及免費用地等優(yōu)惠措施。這些計劃不但鼓勵現(xiàn)有的中國LED制造商擴大產(chǎn)能，同時亦吸引許多新的加入者出現(xiàn)。另外，來自臺灣和韓國的廠商也透過合資方式進入中國，以上條件都成為推動中國產(chǎn)能增加的重要因素并反映LED照明的海量市場已經(jīng)具備激活條件。

關鍵字： LED照明， CFL， 補貼政策，芯片

LED的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在其更好的節(jié)電效果，照度效率的優(yōu)勢。此外，由于LED具有超長壽命，其更換成本也顯著優(yōu)于其它光源。

全球燈泡市場胃納量上看兩百億顆，在白熾燈于2012年禁產(chǎn)、禁售規(guī)范上路后，盡管節(jié)能螢光燈(CFL)普及率仍占上風，然在全球環(huán)保意識高漲下，發(fā)光二極管(LED)已成為各國力推的政策，其中LED燈泡將為眾多國家推動的照明計劃中優(yōu)先導入的產(chǎn)品之一。市調機構預估，2011年LED燈泡滲透率為3%，出貨量將達六億顆，產(chǎn)值80億美元。至2013年，隨著40瓦和60瓦傳統(tǒng)燈泡掀起汰換潮，總體市場規(guī)模將劇增至二十五億顆。

日、韓及北美等國已對LED照明等綠色產(chǎn)品實施補貼政策，目前包括賣場、商店及工廠等場所亦有較高意愿置換為LED照明，預估2011年全球LED照明滲透率可望突破10%，吸引日亞，飛利浦，歐司朗及科銳等大廠競逐商機。由于愈來愈多國家開始編列預算替換LED路燈，再加上LED照明每年價格趺幅達30%以上，預估2013年滲透率將提升至近20%，市場前景可觀。

激活條件及預測

從LED產(chǎn)品設計方面，LED不但擁有高效率驅動電路更擁有特殊的單向點光源光學設計，這些特點有效減少反射讓光線到達指定區(qū)域，并提高照射效果。

再從各國政府的LED照明發(fā)展計劃來看，中國政府藉由Metal Organic Chemical Vapor Deposition獎勵方案，推動大陸內部對LED自給自足的能力。該方案預計在2010-2012年間將耗資16億美元在MOCVD設備上，同時對每項設備還提供高達180萬美元的補助金。如此同時，地方政府也提出了降低稅率、加速設備汰舊換新、以及免費用地等優(yōu)惠措施。這些計劃不但鼓勵現(xiàn)有的中國LED制造商擴大產(chǎn)能，同時亦吸引許多新的加入者出現(xiàn)。另外，來自臺灣和韓國的廠商也透過合資方式進入中國，以上條件都成為推動中國產(chǎn)能增加的重要因素并反映LED照明的海量市場已經(jīng)具備激活條件。

然而，我們預計LED照明市場最先會被激活的是戶外大角度照射，包括，路燈、廣告牌燈等。另一方面，室內照明則會是長效照明應用，包括隧道、冷庫、車庫、超市、廠房、商場(冷白光)、辦公樓等。其次，我們估計大部分的商業(yè)照明及家庭照明則主要是高端客戶。

各國政府的LED照明發(fā)展計劃

LED照明市場的挑戰(zhàn)

LED照明市場也面臨著許多挑戰(zhàn)，除了價格之外，還要考慮如何提高發(fā)光效率、降低眩光和提升光的配置和均勻度等。

高效率LED存在色溫較高偏冷色的缺點。由于使用習慣的差異，部分應用環(huán)境(如服裝店)或部分國家(如大部分亞洲國家)需要色溫更低的暖白光，這最多損失30%左右的光源效率。正因如此，暖白光的激活門檻要高于冷白光，我們估計當LED的成本能夠下降40%左右時候，暖白光將具有目前冷白光的經(jīng)濟性，預計這個時間在2011年底左右。

LED燈壽命一直存在爭議，盡管LED芯片的壽命可能大于10萬小時，但是封裝和驅動環(huán)節(jié)都可能導致整燈壽命下降。目前已經(jīng)出臺的LED路燈標準都規(guī)定壽命要達到三萬小時，室內照明的標準大部分規(guī)定在兩萬小時，這也是行業(yè)的普遍水平。

目前的LED壽命多數(shù)是通過一定時間測試過后，采用數(shù)據(jù)模型推算所得。由于LED壽命較長，客戶難以通過使用的經(jīng)驗來判斷LED燈的壽命，而之前不規(guī)范的LED產(chǎn)品影響了大眾對于LED壽命的預期。

LED照明電源和驅動方案的選擇

在LED照明設計中，驅動方案一般來說有兩種: 線性驅動和開關型驅動。

線性驅動應用是一種最為簡單和最為直接的驅動應用方式。在照明級白光LED應用中，雖然存在著效率低、調節(jié)性差等問題，但是由于其電路簡單、體積小巧，能滿足一些特定的場合應用較多。

而開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率，應用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯(lián)驅動情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個LED采用串聯(lián)驅動情況下的應用。

一般認為，隔離型驅動安全但效率較低，非隔離型驅動效率較高，應按實際使用的要求來選。

目前設計一般的基本LED驅動器照明應用相對較簡單，但是如果還需要其它功能如相位控制調光和功率因素校正(PFC)，設計就變得復雜。功率因素是其中一個能夠認證的參數(shù)指標，其要求范圍可在0.7至0.9內，但功率在5w以下的LED 燈具，暫可豁免此考慮。無功率因素校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電源，用于恒定電流下調節(jié)輸出。[!--empirenews.page--]

LED驅動器的后端架構包含一個具有短路保護功能的電流調節(jié)電路。可以利用線性調節(jié)電路達到這一目的，然而這種方法本身效率較低，因此適用低輸出電流，通常不會應用到多級架構中。而替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路，以便限制了輸出電流超過期望的LED驅動電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化，還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時的電流，從而保護驅動器免遭損壞。