INFORMATION CENTER
資訊中心COMPANY NEWS
公司新聞
美國能源之星LED燈泡規范促進產業健康發展
產業中流傳諺語：“一流利潤在制訂標準，二流利潤在專利競爭，三流利潤在名牌戰略，四流利潤才是價格大戰”。2009年11月公告的《美國能源之星LED燈泡規范》具有里程碑意義。雖然僅僅是在美國市場上購買貼有“美國能源之星認證”標志的LED燈泡，才享受美國政府財政對購買者的補貼，但這是全球LED燈產業界不能不關注的首個LED燈泡規范，甚至將成為今后各國制訂本國LED燈泡規范的重要參考。
王希天用四句話概括了該標準的核心內容：1)降低功率因素門檻，有利于降低成本，擴大LED燈產銷;2)突出小功率LED燈泡直接取代白熾燈的規范;3)明確LED燈泡光效每瓦55流明底線;4)明確25000小時使用后光衰三成為限的底線。
用LED燈泡直接取代白熾燈泡節能意義重大，結合現在國產芯片已達到80lm/W，結合美國能源之星規范，用LED燈泡取代白熾燈泡規格見下表：
王希天特別強調，這只是用國產LED現在每瓦80lm光效統計的結果。國外已經公布有每瓦208流明的新LED產品，白熾燈只有每瓦15-25lm低光效，所以用LED燈取代白熾燈是必然的趨勢。
LED產業亂象與隱憂
LED照明高速發展，但亂象叢生，比如燈具壽命并沒有人們想象中的三萬小時。王希天認為必須從以下幾個方面解決產業所面臨的問題：
1.購買光效較高的LED單元，注意用60℃高溫下測出的LED電壓和電流數據來篩選。選出電流一致的LED才適合于串聯，選出電壓一致的LED才適合于關聯。目前民間作坊式的LED燈廠，如果做到LED購進后的60℃高溫篩選，才可以有信心往下一道工序推進，否則會引發許多質量問題。
2.小功率LED燈，一串LED就可以了，需用恒流電源供電;而中、大功率LED燈需多串LED分別恒流供電，這就比較復雜了;還有既串又并的方格網絡結構的LED方陣，必須既恒流又穩壓供電才好。
3.LED燈的死敵是高溫，LED單元的伏安特性在不同的溫度是有相當差異的。所以除了在60℃條件下篩選LED分別用于LED串聯和并聯之外，還需要有溫度監測與補償，才可以用散熱措施控制LED燈泡的溫升盡量小。LED溫度愈高則光效愈低，光效與溫度成反比;LED溫度愈高則光衰愈大，壽命與溫度成反比。不夸張的說，誰掌握了LED燈泡散熱的性價比、優秀結構，誰就拿到了優勢LED燈產業的信心保證。LED燈電源適配器中，注意電解電容這個對溫度敏感的器件：民品電解電容標志85℃;工業品電解電容溫度標志105℃;專業級產品電解電容標志溫度125℃以上。一分錢一分貨，高可靠性需從購買電解電容開始小心注意了。
4.LED燈具是科學與藝術的結合，包括燈光“照度”(勒克斯為單位，例如走廊燈下15勒克斯就可以了，書桌和教堂桌面需有60勒克斯以上才滿意)。還有“色溫”的“顯色性”及是否需要調光等等光學的要求，滿足眼睛和心理需要。為了上述目的，LED燈具本身需有電力電子學和熱力學方面的考量，而整體而言，又有成本限制和體積要求限制等等。所以說，LED產業入門容易，門檻不高，易發生一哄而上，碰到上述藝術學、光學、電學、熱力學具體問題時，又將有多道溝坎，一次一次洗牌。
現今LED燈泡訂單往往要求功率因數超過0.9，王希天不贊同這種要求。熒光燈電子鎮流器廣泛使用，形成的社會共識：功率因數愈高愈好。但為了提高功率因數不得不提升成本，這對產銷均不利。再說，熒光燈是低氣壓電弧放電燈，是負電阻特性的光源，對電源環保(諧波問題)、EMC問題十分突出。然而LED是正電阻特性的光源，LED燈本身不存在EMC問題，僅僅是為LED服務的恒流適配電源。如用開關電源，才發生EMC問題。美國電網普遍有在線的諧波補償裝置，所以對5W或小于5W的LED燈泡沒有PF的要求，就算超過5W的LED燈泡，也降低門檻只要求達到0.7或以上就可以了。不必加入有源功率同數補償APFC開關電源(那會引發EMC問題)，對生產成本降低十分有利。這才是促進LED燈泡產銷兩旺的規范宗旨。
“無電解電容方案”大有可為
現在單只LED出廠說明書，除了標注光效每瓦流明指標之外，還有很誘人的長壽命，光衰萬分之三十之前有數萬到十多萬小時的長壽命。但實際上有的LED燈運行沒幾天就不亮了，有的LED路燈在一陣雷雨之后，全線路燈都不亮了。王希天強調電源可靠性非常重要，可用“木桶原理”進行說明。電解電容是可靠性最短的木條!如果要提高LED燈泡的可靠性，必須痛下決心抽掉最不可靠的短板，這就是當前LED燈產業界普遍渴望“無電解電容的LED電源適配器”技術支持的原因。
王希天表示，最近注意到韓國首爾半導體宣傳推出一種“交流LED”，據說是不用電解電容的，可惜至今未拿到樣品，無法證明是否真的無電解電容。另外，不少IC公司推出一個IC伺候數只功率不太大的LED方案，也不需任何元件，自然不需要電解電容了。還有一些企業正在努力攻關中、大功率LED燈電源適配器，也宣稱不用電解電容，正接受大批量訂單。
縱電力電子學而言，電解電容只不過是貯存峰值電荷，以備隨后短時放出貯存電荷的。于是聯想到電感也可以貯能，中國核聚變設備需貯存非常大的能量，同時運用了“超導電感貯能”為主，“電容貯能”為輔的搭配。電力電子學的兩種基礎方案，即升壓有優異效果的“波斯特”(Boost)和降壓有優勢的“巴克”(BUCK)，都以高頻電感為貯能核心，輔以電解電容作平滑紋波。王希天認為如果用電力電子學技術手段可以實現足夠小的紋波，那么不用電解電容來平滑紋波是可望可及的事了。
限于各企業的專利，王希天眼中的“無電解電容”高可靠性LED電源適配器的方案如下：
(1)多相整流輸出直流包絡線為低紋波且不過零的方案。
(2)多相整流高頻的頻率盡量高(受限于肖氏二極管時延和同步整流場效應管開關時延)，則上述輸出直流包絡線愈平滑，不必用電解電容。
(3)單相交流電整流，與其交流電源同頻但相位移九十度的交流電整流合成波紋也不過零，用非電解質小電容即可平滑紋波。
(4)單相交流電用開關管整流(而不是用二極管整梳)的電路中注入交流三次諧波也有明顯降低紋波的效果。
(5)用互感器反相抵消高頻紋波已可工程實用。特別適合于大電流負載應用。
(6)上述(5)如負載電流不太大，對紋波要求又很嚴格時，不妨后面搭配低壓差電子濾波器，從原理上講可以滿足任何對紋波敏感的用戶，但成本較高，效率也受影響。
(7)電力電子負反饋技術可降低紋波。
(8)上述(7)配合單片機產生大小相同方向相反的紋波的“數字化主動抵消紋波”方案是很有前景的方案之一。
(9)發揮LED的電-光響應是納秒(ns)級的優勢，利用人眼視網膜的延遲特性，在短于0.1毫秒(不低于10KHz)之內用類似梳齒那樣的脈沖來驅動LED發光，人眼看不出光的斷續，即LED燈光閃爍。這是比直流LED燈進一步大幅度節電的方案，有不少單位正在努力攻關之中，這也是不需要電解電容的方案之一。
(10)兩只LED反向并聯用交頻恒流交流電點燈，每只LED燈單燈工作高頻半波發光，休息半波不發光也不發熱，今后LED大幅度降價之后，才是可以低成本實施方案。
最后王希天總結了LED產業的難點與對策。
1)各地方及早調研當地LED產業各家企業的《廠標》，由當地眾多企業的眾多《廠標》集思廣益。在當地LED協會或其他民間組織之中，形成“當地LED產業規范”，為出臺《國標》打好基礎。也像美國能源之星那樣，出臺更科學的中國特色LED燈泡規范!有規矩好成方圓。
2)抓住“LED溫度”這個牛鼻子做出好文章。
3)抓住“電解電容與LED壽命之間的差距”做更多可靠性的LED電源匹配長壽命的LED燈。
4)轉型的核心在于創新：“人無我有，人有我優，人優我服務，人優服務我價廉，打價格戰不如升級創新一代人無我有……”。