覃工对LED照明的看法
LED,发光二极管的简称.1962年通用电器开发出第一颗可见光LED.1998年开发出第一颗白光LED,LED照明从此开始火热
目前看来,做LED照明的公司多起来了,但据我所知大部分经营的不是很理想.是否投资过热我不好说,但做为工程师我想从产品方面说说其中原因.
一、没有合理运用LED的优势,避开缺陷
1、寿命长.单色LED寿命很长,但白光LED就不一定了,因为荧光粉老化比芯片老化快.另外LED给出的寿命通常是25度时的寿命,而正常使用时温度几乎没有低于25度的.
2、光效高.LED的光效越来越高了,但LED的光衰是个问题,当然也有做得比较好的.单颗LED是工作电压很低,在低压情况下,驱动器的效率很难做高.当然也有用同步整流解决的,驱动器设计得像电脑CPU供电一样.也有用多颗LED串联解决的,但随之而来的问题是灯串的故障率取决于寿命最短的LED.
3、体积小.LED灯具在同样的光通量输出情况下,体积比普通光源小?小功率的还行,其实功率稍大一些的LED灯具散热片体积就不小.很难做的比HID,甚是荧光灯小.
4、可控性强.LED显示是个成功的例子,结合体积小的优点,模块化,灵活设计.汽车指示灯、交通信号灯、舞台灯等,这类产品都很成功了.我想做这一类的公司应该是最先赢利的.
二、品质问题
1、因单颗LED功率、散热、成本、光学设计等原因,使用单颗LED的灯具不多.而使用多颗LED串联的电路常存在质量问题,原因就是前面所说的灯串的故障率取决于寿命最短的LED.特别是使用多颗小功率LED的灯具一颗开路,一大串不亮的问题屡见不鲜.使用多颗小功率LED串联的灯具往往在接通电源的瞬间损坏,原因是使用电容降压电路驱动,开关打火瞬间LED承受峰值电流很大.有时候LED灯串两端并接电解电容也不能吸收这个电流,原因是该电容之前已被充电到可使LED导通的电压,电解电容吸收大电流时电压上升几伏就可使LED电流大增.建议使用这种电路时在电解电容两端接一个放电电阻并加大LED限流电阻.
三、成本问题
普通光源基于玻璃工艺,而LED基于IC工艺.
很多投资者认为LED的芯片原材料是硅,从沙子提纯而来,只要LED成品率高了,成本根本不是问题.其实不然,IC贵在工艺和设计!粗硅用焦碳提纯,用氢气提纯得硅烷,硅烷气相沉积得纯硅;纳米级精度的掩膜,光刻;多次渗杂...其中渗杂的精度是很难控制的.因此芯片不得不分档、筛选.在很成熟的产品中,比如普通整流二极管也免不了有成品率问题,如常用的1N4007芯片在生产时也必须分档,比如耐压不足的可分为1N4004;同种型号三极管有多种放大倍数等级等.像CPU这样同样工艺分档出不同频率的例子就不说了.渗杂浓度差异使得同一晶圆上出现不同光效的LED.大屏幕LED看上去不如普通显示器色彩和亮度均匀就是这个原因.
退一万步,晶圆厂上亿的设备投资不说,成品率问题不说,封装成本不说.LED工艺成本还是没有办法和普通光源相比的,现在如此,以后也是如此.若可以不基于IC工艺是否还可以叫LED呢?
所以做LED照明,我认为要做成本优势几乎没有可能.
四、产品设计问题
LED属点光源,LED要用在室内要解决炫目问题,它常用多颗拼成面光源.也有用压克力全反射和散射设计成面板灯的,当然这样灯具效率很低.我的观点是多利用LED的优点做设计.比如用做氛围照明,可控性强,可做成变色等效果.可用在装饰方面,点点发光,熣灿动人.体积小,可用于手电,手机LCD背光,仪表照明.
五、来自于其它光源的竞争
寿命:很多厂家标明白光LED寿命长达50000小时,可它的竞争对手是:无极荧光灯100000小时,热阴极的荧光灯OSRAM的XXT也做到90000小时了,飞利浦也推出了78000小时的荧光灯.听说微波硫灯也做到100000小时了.强中自有强中手,我说的这些灯和LED一样都很贵,不过现在早已实用化的钠灯也有28000小时的了,金卤灯做到15000小时了,OSRAM的T5寿命是20000小时.
成本:我想这个不用说了
显色性:LED优势不大,纯三基色荧光灯、金属卤化物灯、白炽灯都做的很高了.
大功率:大功率是HID的优势,几千瓦、几十千瓦都有.LED做大功率得不偿失.
环保:无汞荧光灯,无汞HID
光效:低压钠灯,微波硫灯,HID
六、前景
有人说:LED现在还不是时候,不过,十年后就是LED的天下了.我非常不认同,因为2000年的时候我就听到这话,现在2009年了.我不是故意要说LED不行.我认为LED有行的方面,也有不行的方面.我觉得今后的发展中LED的光效可以再提升;成本可以降一些,但还是没有成本优势.
