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标题: 【讨论】LED照明走替换式设计是死路一条吗？ [打印本页]

作者: emit 时间: 2010-8-26 22:22 标题: 【讨论】LED照明走替换式设计是死路一条吗？

要点提示：LED产业为了打开民用市场，多是将LED灯具设计直接替换现有的灯具。LED灯具替换设计本身有6大不足需要考虑。而且在灯具发展的过程中，除了紧凑型灯管直接替换白炽灯以外，鲜有直接替换的模式，像T8、吸顶灯几乎是荧光灯的专利，而吊灯依旧是钨丝灯的天下，LED为什么一定要走替换的道路？
现有的替换灯具这种设计方式有什么缺点？
1.散热
LED的耐热很差是人所共知的，必然会带来灯芯寿命的问题。现有的LED灯的设计往往散热难以达到要求，在一个散热要求非常苛刻的领域，却使用十分低劣的被动散热方式，而且多是风冷，甚至是封闭式的风冷。像一些灯具在驱动板和铝散热片之间要加塑料套管以增加绝缘的可靠性，还需要灌散热硅胶以提高散热能力。而T8的灯管灯管还是封闭的，灯芯只能依靠空气对流传热到灯管背面的铝管上进行散热。一般这类灯的内部温度都会有七八十度。并且要是兼顾散热，重量又是问题；兼顾重量，散热难以保证，这在现有设计中是两难的选择，尚没有可行的标准。
2.寿命
LED灯芯寿命随温度的升高而呈指数降低；电解电容温度每升高十度寿命降低一半；MOS温度升高，内阻增加，损耗增加，温度又会升高(恒流模式)，最终烧毁。当然，国内的厂商没有给出具体LED灯具的寿命，宣传的时候只是提到LED灯芯寿命十万小时，但是LED的寿命瓶颈在系统驱动板，往往LED灯芯没有损坏，系统驱动已经挂掉了。
另外 LED的光衰是非常严重的，所以灯具的寿命应该也要考虑视觉感受，就是经过多长时间灯具的亮度降低到视觉上觉得暗的程度，可以认为寿命到了，客户就会考虑更换灯具，这个寿命是厂商都没有给出来(或者没有办法给出)，但这非常重要。
再而言之，现有的LED家用照明多数受体积限制，防护方面很难做的很好，在电压波动较大，干扰严重的区域，现有的低功率的设计是一个考验。
而最重要的是，LED的寿命和公司的寿命是否成正比，假若宣传10年的LED灯具2年就坏了，而半年前这家公司已经关门大吉，用户是否会去冒这个风险？
3.重量
螺旋类接口的灯具中，荧光灯的重量只有LED灯具的数分之一，由于没有了散热片的问题，荧光灯的重量对灯座来说可以忽略不计，但是LED的重量对灯座是一个很严重的考验，尤其是7.8W的螺旋接口LED灯，其重量是很危险的，这一点又有哪个商家考虑了？
4.价格
一般的 LED驱动板在70度的温度下可能寿命仅5年(家用)，远没有达到LED灯芯10年的“概念”。所以相对比同等亮度的荧光灯来说，即便荧光灯只有1年的寿命，1W1元的荧光灯要远远比1W10元的LED划算得多。尤其是LED 灯具损坏往往灯芯没坏，却要整个灯更换。算一算因为十分之一的驱动板却要丢弃剩下十分之九的灯(灯芯和散热片占了整个灯具绝大部分的成本)，如果每一个厂商都没有做好回收再利用的话，客户是不会喜欢这样的产品的。
5.效率
也许有人会很奇怪，LED是节能产品，为什么要考虑效率的问题？我在这里提到两点，一个是PF值，一个是系统效率。由于现有的 LED设计多数都是低功率的，受成本的压力均采用被动PFC(填谷式)，PF可能最高90，远远小于主动PFC动辄99的效率，对国家而言用LED取代发光效率非常接近的荧光灯是个压力。
由于LED的灯具现有的设计(除了路灯之外)多数都是小功率的，像是4.8W，7.2W等，器件的损耗占了很大的比例，隔离方式的必然很低，为了提高效率而采用非隔离方式不但要在安全上做很好的设计，而且效率也仅仅在80左右，很不理想。并且，现有的LED生产厂商到底 LED的光照度做到了多少，都没有提供准确的数值，往往发光亮度远远小于标称值。
6.光感
光感，就是人眼对LED发光的视感——视觉感受。因为LED灯作为一个照明的产品，其视感是非常重要的。LED一个优势是光谱纯净，但是这在视觉上面却是一个非常严重的劣势。人的眼睛是不能长时间观测一个单色谱的光源，尤其是发育期的婴幼儿、儿童等，市场上推出的纯冷白光的儿童护眼灯是不合适的，即便是不闪的，在这方面暖色调的全光谱的白炽灯才是相对最合适的(以太阳光为参考，不可否认，太阳光才是生命最需要的)(如果大家有了解LED植物生长灯的，就应该考虑一下既然植物生长都需要调制的光源，人眼更需要)。当然，LED可以调制，但是比较麻烦，比较专业，需要理论和大量的调研数据支持，是很多均光材料厂商或者LED光源厂商抑或是方案供应商难以实现的。
LED是点光源，所以一般LED的灯具颗粒感都比较明显，并且其发光位置比较集中，目视灯具的时候会有刺痛感，这种感觉在其他光源中一般只有大功率的才会出现。所以LED需要在均光上面做更好的设计，以实现在保证亮度的情况下，将点光源尽量扩展成面光源，提高眼睛的舒适度。
再有就是很多产品都会做LED调光设计，以节约能源，且不说低功率的时候效率的问题，由于线圈中的电流的存在，会导致调光设计中灰阶变化不连续，也就是说按比例调节的过程中，LED的亮度会慢慢变亮再突然变亮，视感很不舒服，调光技术还是需要开发。
从这几方面说，LED灯具的设计还需要进一步的开发。详情了解：http://www.cntronics.com/bbs/viewthread.php?tid=38638

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