LED驅(qū)動要鬧革命了,？
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2014-04-10
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今年三四月份熱鬧非凡,，除了大大小小的經(jīng)銷商大會、項目和新品發(fā)布會外,，一股驅(qū)動電源領域的小浪潮正在興起,。3月底4月初，聚科照明,、長運通,、新力光源等3家LED企業(yè)先后舉辦發(fā)布會，大力宣揚去電源化驅(qū)動產(chǎn)品和技術,，或者與下游企業(yè)強強聯(lián)合,，全力推動去電源化驅(qū)動發(fā)展。為什么短期內(nèi)會出現(xiàn)多家業(yè)內(nèi)知名LED企業(yè)爭先發(fā)布去電源化驅(qū)動產(chǎn)品或合作項目呢,？去電源化驅(qū)動是否將掀起一場驅(qū)動革命的浪潮呢,？
新一輪驅(qū)動技術革命啟動
去電源化驅(qū)動是個什么東西，很多業(yè)內(nèi)人士都弄不清楚,，事實上,，不管是去電源化驅(qū)動技術還是業(yè)內(nèi)稱呼的“去電源化”技術，這些說法都不夠準確,，不是沒有驅(qū)動,，而是通過電路設計及微電子工藝，將驅(qū)動電路做小,，并與LED實現(xiàn)高度集成,。
去電源化驅(qū)動，即交流電直接驅(qū)動技術,，其類似于臺式電腦的聲卡集成,，原先都是單獨的聲卡,，需要插在插槽里，技術進步之后,，現(xiàn)在就集成在主板上,，去電源化驅(qū)動也是如此。
驅(qū)動電源發(fā)展史
“驅(qū)動電路從原理上講,，分為開關電路與線性電路,。早前，大家都采用開關電源電路,，從隔離型到非隔離型,，或是升壓電路、或是降壓電路,，這些都屬于開關電源技術,。交流驅(qū)動是一種高壓線性電路，不需要降壓轉(zhuǎn)換,，電路簡單可靠,，并且可以實現(xiàn)高度集成，”深圳新力光源LED應用總監(jiān)晉紅兵告訴記者,。
驅(qū)動電源階段
所有直流LED照明產(chǎn)品都要配置一個交流電轉(zhuǎn)直流電（即AC/DC）的驅(qū)動,，把電壓變成低壓恒流，因為LED是直流低壓的,，裝上驅(qū)動LED才能正常工作,。其中線性電路，指的是完全由線性元件構成的電路,。線性電源,，一般都利用變壓器從高壓變低壓，再經(jīng)過整流輸出直流電壓,。這樣一來體積大,、笨重，效率低,、發(fā)熱量也大,。當熱量高的時候，元件的壽命勢必要下降,，影響最終的使用效果,。
而驅(qū)動元器件的使用壽命一直為業(yè)界所詬病：LED的壽命可以很容易達到3萬小時,，可是驅(qū)動一般只有5000到1萬多小時,，驅(qū)動的壽命遠遠低于LED的使用壽命，電源一壞LED燈具就沒辦法正常工作,，特別是LED球泡燈等小體積產(chǎn)品,。據(jù)了解,，超過50%的故障LED燈具都源于電源問題,。直流LED的使用壽命大大短于交流LED,，而且驅(qū)動電源的成本也占了整個LED燈具15%-20%的總成本。
去電源化驅(qū)動初級階段
正因為驅(qū)動存在故障率高,、壽命短和大幅增加LED照明成本等缺點,，是否能拆除電源，成為了業(yè)界新的研究方向,，而交流LED和高壓LED等去電源化驅(qū)動技術就此誕生了,。
早在2005年，首爾半導體就發(fā)明了可以用交流直接驅(qū)動使其發(fā)光的交流LED,；隨即,，美國III-NTechnology開發(fā)MOCVD生長技術基礎上的氮化鎵襯底，可以增進照明和傳感器的應用,；在2008年,，臺灣地區(qū)“工業(yè)技術研究院”也完成可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并有實際應用系統(tǒng)方案的交流LED產(chǎn)品，可直接插電于60Hz或更高頻率的AC110V交流壓使其交流發(fā)光,。在當時,，美國、韓國和臺灣地區(qū)是全球交流LED技術領先者之一,。
為了提高驅(qū)動電源的壽命和降低成本,，無電解電容驅(qū)動方案在幾年前頻繁出現(xiàn)在各大行業(yè)網(wǎng)站上，各個驅(qū)動電源廠家也以無電解電容驅(qū)動為噱頭進行銷售,。而無電解電容驅(qū)動方案正是驅(qū)動電源往“去電源化”方向發(fā)展的初級階段,。當然，如今業(yè)界所指的去電源化驅(qū)動不僅僅包括無電解電容,，變壓器等部件也不需要了,，所以發(fā)展至今，LED照明產(chǎn)品的體積更小了,，但壽命和成本的問題解決了,，另外一個瓶頸就產(chǎn)生了——“頻閃”。鑒于交流電的特性,，當電壓一高一低,，LED照明企業(yè)，燈就會一閃一閃,，頻閃的問題難以避免,，雖然眼睛沒辦法明顯看到，但長期以往,，對人的眼睛,、視網(wǎng)膜的傷害非常大,。
此外，穩(wěn)定性也成為去電源化驅(qū)動備受業(yè)界人士質(zhì)疑的因素,，缺少電容這個儲能元件,，驅(qū)動無法起到很好的穩(wěn)定電壓的作用，整個LED燈具存在一些不穩(wěn)定因素,。在發(fā)展初期,，去電源化驅(qū)動存在多種問題，所以在2012年之前,，去電源化驅(qū)動技術尚處于“養(yǎng)在深閨人未識”的階段,，業(yè)界人士也多抱持保留態(tài)度。
去電源化驅(qū)動高級階段
時至今日,，海外市場對于交流LED技術已經(jīng)有了更深入的研究,，技術開發(fā)、市場開發(fā)也比國內(nèi)市場超前一步,。首爾半導體,、臺灣Interlight、美國Exclara等成為了研發(fā)交流驅(qū)動技術的骨干企業(yè),，目前國外市場以首爾半導體和英國Lynk Labs的交流LED驅(qū)動IC引擎技術為最前沿,，德州儀器也將產(chǎn)品擴展到LED驅(qū)動領域，推出新型交流LED驅(qū)動IC,，旨在簡化以交流LED驅(qū)動技術為基礎的引擎,。
在2012年后，為了克服去電源化產(chǎn)品的“頻閃”問題和不穩(wěn)定性,，國內(nèi)多家LED企業(yè)進行了研發(fā),。
以新力光源為例，其與中科院長春應用化學所合作研發(fā)“發(fā)光余輝壽命可控稀土LED發(fā)光材料研發(fā)及其在半導體照明中的應用”,，解決了交流LED照明的頻閃問題,，并使中國成為當時世界上唯一掌握通過稀土熒光粉生產(chǎn)低頻閃交流LED產(chǎn)品的國家。
再以聚科照明為例,，其近日上市的G40陶瓷LED新品采用了去電源化驅(qū)動方案,，光電一體化陶瓷散熱，散熱更明顯,，配合高精度恒流IC采用過壓過熱保護方案,，無頻閃（170-240VAC）， 不僅減少了驅(qū)動導致產(chǎn)品失效的幾率,，還大大的提高了產(chǎn)品的持續(xù)性和穩(wěn)定性,。
而去電源化驅(qū)動也逐漸向標準化發(fā)展。如長運通的去電源化IC驅(qū)動高壓LED技術入選廣東省LED照明標準光組件，表明該技術方案適合標準化,；又如聚科照明G40陶瓷LED新品采用通用的G9燈頭設計,，使得安裝更加方面，快捷,，也更利于標準化,。
去電源化驅(qū)動“非主流” 對行業(yè)影響暫時不大
對于驅(qū)動電源企業(yè)來說，去電源化驅(qū)動的萌發(fā)目前暫時還很安全,，目前大部分LED照明廠生產(chǎn)的都是直流LED照明產(chǎn)品,，交流LED或高壓LED產(chǎn)品還是“非主流”產(chǎn)品,，不管是去電源化驅(qū)動的局限性和市場普及率都處于弱勢地位,，所以受訪電源企業(yè)對去電源化驅(qū)動抱持著不以為然的態(tài)度。
對于應用企業(yè)來說,，LED天花燈,，去電源化驅(qū)動方案尚且“猶抱琵琶半遮面”，對于去電源化驅(qū)動還是懵懵懂懂的狀態(tài),。但目前已有一部分“勇士”嘗試了,。聚科照明董事、董秘王俊華告訴記者,，半個月前聚科照明推出的采用去電源化驅(qū)動方案的G40陶瓷LED新品不過一周的時間,，就有上百家廣東企業(yè)主動嘗試，要了樣品或者直接下單了,�,？梢姡ル娫椿�(qū)動今后兩年的發(fā)展相當值得期待,，特別是應用企業(yè)和市場渠道需要關注,。
誰動了LED的心臟？
隨著LED技術的不斷發(fā)展,，LED行業(yè)可謂突飛猛進,，在全球白熾燈淘汰潮下，LED將成為今后最有發(fā)展的潛力股,。如果說芯片是LED的“大腦”,，而LED驅(qū)動電源好比是LED照明的心臟，當前,，LED行業(yè)紛紛加大力度投資“心臟”研發(fā)及生產(chǎn),。
2013年，耐美特攜無驅(qū)動電源系列產(chǎn)品亮相高工LED照明展,；2014年,，奧其斯—長運通光電“去電源化LED標準光組件”核心技術及新品發(fā)布會在深圳舉行……這一系列頻繁的動作無不證明LED照明行業(yè)中驅(qū)動電源已成為競爭的核心。那誰動了LED的心臟呢？驅(qū)動電源產(chǎn)品和去電源化驅(qū)動產(chǎn)品之間的區(qū)別何在,？
驅(qū)動電源現(xiàn)狀
目前在LED照明市場上,，驅(qū)動電源存在隔離式恒流電源和非隔離式恒流電源之分，其現(xiàn)狀是直接從220V市電轉(zhuǎn)換出LED發(fā)光所需的直流電壓和恒定電流,，結構比較簡單,，BOM成本也較低。功率因子<0.70,，功率<80%,，且使用電解電容過程中燈具壽命<5000小時。加之使用零件過多,，成本過高,，電壓調(diào)整率不良。所以LED照明面臨這種種挑戰(zhàn),，不得不在驅(qū)動電源上發(fā)展新技術,，研發(fā)出一款適用于現(xiàn)狀的驅(qū)動電源，此時去電源化驅(qū)動技術應運而生,。
普通LED照明驅(qū)動電源的工作壽命取決于AC轉(zhuǎn)DC時平滑電路必須采用的電解電容,。我們知道LED的本體壽命高達10萬小時，而電解電容在高溫下的壽命只有5千小時,，兩者之間的工作壽命相差甚遠,，因此電解電容是限制LED驅(qū)動電源的關鍵因素。如果不想法拿掉電解電容,，那在高溫,、高真空、長壽命等嚴酷環(huán)境中是沒辦法使用LED燈具的,。這也是為什么最近業(yè)界一直在積極開發(fā)去電源化驅(qū)動技術的主要原因,。