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标题: 通往固态照明之路的碰撞 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2014-3-7 17:21 标题: 通往固态照明之路的碰撞

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　　LED新灯具已开始出现在零售货架上，且许多人对于未来几年LED产业的成长眼花缭乱。然而，LED照明通往成功的途中不会是一帆风顺，因为需要克服一些意想不到的困难。

　　试图把最新的技术强加给已经发展了超过百年的基础设施并非易事。其中有些问题已经或即将得到解决，但是仍存在一些挑战，其中许多挑战会给那些已有答案的竞争者带来机遇。现在要面对的几个潜在的问题是价格、色彩质量、热管理、规范以及用户培训。因为很大程度上这些问题并不是技术问题，因此如果没有直接面对它们，设计工程师根本不需要对其有所理解。这些问题是变化的，取决于供应方设计何种新的照明灯泡或定制的LED照明器具。

　　LED新灯泡

　　美国政府规定2012年起将禁售100W以上的白炽灯，小型荧光灯预期会成为此禁令的最初受益者。但是人们想要知道，仅仅由于小型荧光灯比白炽灯节能这一经济利益，消费者没有完全换用小型荧光灯的原因。

　　事实上由于各种各样的原因，很大比例的消费者已经拒绝了小型荧光灯，这些原因包括灯光闪烁、色彩渲染、可靠性与成本的对比、较慢的启动以及对于其所含有的汞元素在环境方面的担忧等。尽管没有完全消除这些问题，小型荧光灯对这些问题已经有所解决，但是在许多消费者看来，小型荧光灯并不是想要的。短期内，如果所使用的100W白炽灯烧坏，这些消费者中的许多人会转用卤素白炽灯。

　　这就带来一个问题：LED能进入这个空挡并成为消费者可用的选项吗？目前为止，还没有商用的LED灯具来取代无处不在的100W A19白炽灯。其原因是至今还不能对输出为1500lm（100W照明灯管的典型输出）的LED在A19型因素上进行物理层面的被动冷却。

　　由于白光LED是非常高效的光源，大约可以将三分之一的输入功率转换为光，剩余的三分之二功率被转换成LED中的热量。因此在100lm/W，即大约100W功率必须被连续而快速地消耗掉。如果这些热量没有得到移除，LED灯管会迅速升温到120℃这一最大工作温度。

　　这个问题最终可能会通过LED的发光效率得到解决。去年，最佳的冷却白光LED取得了100lm/W的照明效率；今年，若干种白光LED取得了120～130lm/W范围的照明效率。这一趋势在可预见的未来并不会衰减。
随着LED转换效率的改善，热管理的改善程度大约是效率的平方。因为对LED供电的总功率在减小，且由输入功率产生的热量百分比也减小相应的数量。

　　LED照明效率的快速改善既是恩惠也是祸根。对此明了的客户，通常也即早期的采用者，在购买产品之前可能会先等待技术的成熟，尤其是在当前LED高昂的售价面前。目前，75W PAR38 LED的售价在40美元左右，对于大部分的消费者而言这是一个高昂的价格，因为他们只要花费少于5美元就能买到小型荧光灯，而买一个白炽灯只需要几个便士。

　　不错，对于LED 10～15年的使用寿命而言，40美元是一个合理的价格。但是消费者必须学会将购买LED作为他们家庭的资本改进行为，而不是一直以来的购买灯具这样的消费行为。难道大部分消费者在这一转换面前都要考虑他们的家庭价值是持平还是仍在下滑吗？也许根本不会，但是消费者对节能技术的兴趣会一直增加，因为我们看到大量市场团体在讲解LED的诸多优势。

　　避免立即废弃

　　LED制造商同样要面对的问题是，也许在达到商店橱窗时他们的新照明灯具已经废弃。随着SSL的快速改进，上市时间至关重要。尽管实际的设计时间可以较短，但是从美国保险商实验所获取所需的证书，再到能源之星，需要几个月的时间。

　　设计工程师在选取那些可能会花费几年时间才制造完成的LED时必须保持慎重。因为LED产品采用相同的封装，LED制造商很容易释放更高的照明通量。随着LED芯片技术的快速发展，LED封装技术也在快速发展，并且会对LED性能的改进具有同样重要的作用。LED制造商对此极为明了，并且随之延长了他们产品的生命周期，此外如果可能的话，会使新型LED采用具有先前模型相同的PCB。

　　色彩质量也许是最难解决的问题。业界对于白光LED色彩可变性的测量和控制已经花费了大量时间和资金。对制造商而言，色度贮藏已经像OSRAM提供ANSI一样花费越来越大。但是色彩温度和紧凑的色度贮藏并不是问题的全部，因为具有相同色度坐标的光源可能会具有极不相同的光波长。如果光谱差异过大，在这两种光源下会产生不同的非白色表面。

　　通常，对于具有相同色度坐标的LED光而言这不是问题，因为它们的光谱非常相近，即对于取代白炽灯而具有相同色彩温度（随之是相同的色度坐标）的某一LED光而言，这是一个潜在的问题，因为LED光谱与白炽灯光谱具有极大差异。

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