當(dāng)前，LED照明和大屏幕LED背光是LED應(yīng)用領(lǐng)域中較具潛力的兩個新興市場，尤其是與民生息息相關(guān)的LED照明因為節(jié)能環(huán)保被提到了政府政策支持的高度。在各方的推動下，盡管目前國內(nèi)的LED照明技術(shù)還存在著轉(zhuǎn)換效率不高、光衰不理想、價格過高、散熱不力、標準缺失等眾多不足之處，各企業(yè)還是紛紛上馬LED照明項目，以期盡早布局該市場。
市場調(diào)研公司StrategiesUnlimited預(yù)測，到2012年，LED照明市場規(guī)模將突破50億美元。而市場調(diào)研機構(gòu)LEDinside則表示，隨著奧運、世博會、亞運等大型國際性活動的開展，中國LED照明市場規(guī)模將從2007年的48.5億人民幣，快速成長到2010年的98.1億元人民幣。
單從以上表象和數(shù)據(jù)來看，國內(nèi)LED照明市場似乎已經(jīng)轟轟烈烈的展開。而現(xiàn)狀究竟如何？
夢想與現(xiàn)實的差距：兩類技術(shù)方案都受阻
縱觀國內(nèi)LED照明市場，可以發(fā)現(xiàn)真正火熱的，只是以裝飾照明、手電筒、小型燈具等為主的中小功率LED照明市場而已。由于市場對其光效、顯色指數(shù)要求不高，因此功能實現(xiàn)比較容易。現(xiàn)階段，國內(nèi)涉足LED照明的電源廠商，出貨多以這類中小功率產(chǎn)品為主，月出貨量基本都在KK級/月左右。
而真正與民生相關(guān)的、化體現(xiàn)LED節(jié)能價值的大功率LED照明，在國內(nèi)還處于技術(shù)發(fā)展初期。目前，在大功率LED照明市場中，無論是民用照明的普通燈泡、公共照明的日光燈，還是基礎(chǔ)建設(shè)用到的路燈，LED照明的滲透情況都不樂觀。而且經(jīng)過調(diào)查，目前正在使用中的以上幾類大功率LED照明燈具的性能參數(shù)也都不理想。許多LED照明電源廠商在大功率照明模塊的出貨量僅為幾K而已。本文將主要針對這一類大功率LED照明技術(shù)進行探討。
大功率LED照明應(yīng)用可分為兩類：一類是替換方案，即將LED照明燈具的燈座設(shè)計成與目前被廣泛使用的節(jié)能燈、白熾燈燈座兼容，用戶在選用LED照明燈具時，不用對現(xiàn)階段的照明電路進行改造，直接替換成LED燈具即可使用，這類方案的代表產(chǎn)品有LED燈泡、LED日光燈等；另一類是非替換方案，即使用LED照明燈具時，需要按照其直流供電的特殊原理進行全新的電路布局，這類方案的代表產(chǎn)品有新能源LED路燈等。
然而這兩類燈具在現(xiàn)階段的發(fā)展中，都遇到了各自的瓶頸。例如LED燈泡類，其作為替換方案中的一種，在民用市場中占有很大的市場份額。然而在LED驅(qū)動芯片廠商泉芯電子技術(shù)有限公司CEO黃朝剛看來，燈泡的燈座形狀限制了LED照明電源模塊的尺寸。在如此狹小的空間中塞進AC/DC、DC/DC、保護電路、驅(qū)動芯片絕非易事。因為尺寸極大受限，所以廠商只能先滿足功能，放棄部分性能。而被放棄的部分，往往是較關(guān)鍵的電路保護模塊，這導(dǎo)致很多替換型LED燈泡EMI/EMC 不達標，電源模塊轉(zhuǎn)換效率很難提升，有的甚至存在安全隱患。黃朝剛表示。
除了犧牲保護電路以及安全性能，空間受限還一定程度上殃及了LED燈具的壽命。LED照明電源模塊壽命較短，拖了LED燈具長壽命性能的后腿，這是業(yè)界普遍的共識，這也和電路板尺寸受限，性能方面設(shè)計不到位有關(guān)。例如，人們普遍質(zhì)疑LED照明電源模塊中電解電容的工作溫度、工作壽命，但是電解電容的高密度可以緩解電路板尺寸受限的窘境。因此，該不該用電解電容，也是電源模塊廠商們需要平衡的問題。黃朝剛介紹說。
黃朝剛認為，替換方案的交流電工作環(huán)境極大地限制了LED照明的設(shè)計發(fā)揮。如果LED照明僅僅只做替代方案終將是死路一條，全面改造基礎(chǔ)設(shè)施電路構(gòu)造才是先進的出路！黃朝剛?cè)缡钦f。
目前，商場、醫(yī)院等公共場所多使用日光燈管，LED日光燈作為替換方案在這些區(qū)域有很大的應(yīng)用空間，因此也成為燈具廠商們跟進的目標之一。相比 LED燈泡，日光燈管在尺寸上有很大的回旋余地供電源廠商進行性能優(yōu)化。盡管現(xiàn)階段市面上的LED日光燈多將LED芯片直接封裝在鋁基板中，一定程度上緩解了LED芯片的散熱問題，但是LED日光燈的產(chǎn)品品質(zhì)仍然存在很大的不足。根據(jù)美國能源部2009年9月完成的第9輪商用LED產(chǎn)品評估報告（CALiPER）顯示，參與測試的LED日光燈管（T8熒光燈管替代方案）顯色指數(shù)非常低，在62-76之間，遠低于熒光燈管的83;LED日光燈管的色度偏移也超出了ANSI定義的白光產(chǎn)品公差范圍；制造商承諾的光輸出效率超出實際的30%~50%.根據(jù)該測試結(jié)果，美國能源部認為，所測試的LED日光燈均未達到T8熒光燈管參照燈的燈具效率，因此不可以一對一的進行替換。
如果說LED燈泡、LED日光燈等替換方案的市場潛力巨大，技術(shù)正處于完善過程中的話，非替換方案的大功率LED照明技術(shù)與市場則均處在摸索階段。由于LED需要工作在直流環(huán)境下，因此在市電環(huán)境中應(yīng)用時，必須對電源部分進行整流、降壓處理。目前為大功率LED照明直接提供直流工作環(huán)境的應(yīng)用非常少，所以非替換方案市場很小。只有部分新能源路燈或者展廳可以用到此類非替換方案。
不過，避開了電源模塊難題的非替換型LED燈具，仍然有許多缺陷在節(jié)能環(huán)保的光環(huán)下被廠商們有意無意的弱化。由于中國目前暫無LED照明行業(yè)標準，因此沒有相應(yīng)的規(guī)范來對其品質(zhì)進行約束。為了扶持本土LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，科技部推出了先試點、后示范、再推廣的LED照明發(fā)展計劃，這給了相較于美國、日本等國家較為落后的本土LED照明技術(shù)一個發(fā)展的緩沖空間，與此同時，卻也讓本土的LED照明技術(shù)在十城萬盞的大旗下被部分廠商以及媒體無限夸大，從而導(dǎo)致了許多城市盲目上馬LED照明項目。據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究（LIRC）的調(diào)研報告，2009年已經(jīng)安裝的 LED路燈的光衰、色容差、穩(wěn)定性、維護性等均達不到道路照明的要求，2009年LED路燈的技術(shù)水平，平均光效和能耗僅相當(dāng)于150W鈉光燈的水平。
理順本土LED照明商業(yè)化思路
在試點工程、面子工程等市政、公共場所LED照明項目的寬容庇護下，本土大功率LED照明技術(shù)正跌跌撞撞的向前發(fā)展。究竟何時可以商用？讓我們從以下幾個方面來理順本土LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路。
1、需扶助本土LED芯片廠商成長以解決成本難題
目前中國市場上一只3瓦的LED燈泡價格大概為30多元人民幣，5瓦的LED燈泡價格則在40元人民幣左右，現(xiàn)階段中國國內(nèi)市場上測得的LED照明燈具光效平均約為60lm/w左右，即相當(dāng)于0.16元/lm,這離國際市場要求的0.07元（1美分）/lm的市場目標還有一定的距離。而對于日本來說，該國家預(yù)計其LED照明在2012年即可到達0.07元（1日元）/lm的要求。
LED驅(qū)動芯片廠商長運通集成電路設(shè)計有限公司技術(shù)總監(jiān)文茂強指出，目前，LED芯片成本占了整個LED照明燈具成本的70%~80%,因此，LED芯片成本對整個LED照明燈具的成本起到了完全的控制作用。
眼下，長運通正致力于LED照明項目的開發(fā)，此間與其合作的LED芯片廠商主要以本土廠商為主。考慮到合作以及交貨等方面的便捷，我們愿意和國內(nèi) LED芯片廠商一起合作，一起成長。文茂強表示。在他看來，具有大功率LED芯片生產(chǎn)能力的武漢迪源的LED芯片產(chǎn)品，性能表現(xiàn)還不錯。雖說Cree、日亞、Lumileds等廠商的LED產(chǎn)品已經(jīng)取得了非常好的品質(zhì)，但是據(jù)很多中國內(nèi)地廠商反映，也許是基于保護大客戶利益或者地方利益等目的，許多臺灣地區(qū)、日本廠商為中國大陸出貨的LED,相較于大陸杰出的LED產(chǎn)品來說，前者品質(zhì)并沒有太多的優(yōu)勢。因此，要想做出好的大功率LED照明燈具，光依賴 LED芯片進口是不可取的，從這個方面來考慮，本土廠商還是對國內(nèi)LED芯片廠商寄予了厚望。
到目前為止，大陸LED芯片廠商約有40 來家，規(guī)模、產(chǎn)能與市場需求旺盛的正面碰撞，導(dǎo)致LED芯片成本下降的日期并不遙遠。只是現(xiàn)階段，所有上游廠商中，做大功率LED芯片的，只有武漢迪源、上海藍寶、廣州晶科等少數(shù)幾家；加上外延片依賴臺灣、美國等地區(qū)進口，要想降低本土LED芯片成本，卻也不是一個季度或者半年內(nèi)能解決的事情。
2、LED照明電源壽命與效率成死結(jié)，試用創(chuàng)新思維攻克難關(guān)
相比較國內(nèi)LED芯片技術(shù)的發(fā)展，本土LED照明電源技術(shù)還很滯后。文茂強表示。就筆者目前所了解的情況，國內(nèi)大功率LED照明燈具的壽命較好情況約3萬公里，而電源模塊壽命是決定LED燈具壽命的主要因素。要想進一步提升大功率LED燈具壽命，需要從散熱、電容器件的選用、電路布局等多方面進行技術(shù)突破。
然而眼下，電源模塊壽命是全世界大功率LED照明技術(shù)所面臨的公共難題。目前日本產(chǎn)業(yè)化的LED燈具，其平均壽命也只在4萬公里左右。
此外，對于LED電源模塊來說，轉(zhuǎn)換效率是壽命以外的另一大應(yīng)用瓶頸。LED照明電源模塊主要由AC/DC、DC/DC、LED驅(qū)動這三部分組成，其中 AC/DC、DC/DC的電源損耗，20%左右的電力將在此處被消耗掉，因此，提高這部分的電源轉(zhuǎn)換效率成了眾多LED照明電源模塊廠商工作的。而LED驅(qū)動部分，目前多以恒流驅(qū)動為主，國內(nèi)的恒流驅(qū)動芯片效率一般都在95%以上。恒流驅(qū)動并不難.黃朝剛表示。在他看來，AC/DC、DC /DC的轉(zhuǎn)換效率低下才是LED電源模塊的致命硬傷。
電源模塊技術(shù)已然成為大功率LED照明技術(shù)的一個死結(jié)。如何對此進行改進的理論知識很多，但放在芯片工藝不足、LED照明實際應(yīng)用環(huán)境惡劣的條件下，要在短期內(nèi)尋求較大的改善絕非易事。那么，我們不妨積極地運用一些具有創(chuàng)新意義的思維方式，來看待LED照明電源模塊技術(shù)的發(fā)展，或許能巧妙地取得一些意想不到的效果。以下舉兩個相關(guān)實例。
實例一：針對目前民用的照明電路結(jié)構(gòu)，頭爾半導(dǎo)體創(chuàng)新地推出了名為Acr iche的專利技術(shù)，該技術(shù)的獨特之處在于可直接用交流電驅(qū)動LED芯片。據(jù)介紹，該技術(shù)由兩串燈具來完成照明工作，在交流電的正半周時點亮A串燈，負半周時點亮B串燈，從而實現(xiàn)了電源模塊的零損耗，并避免了電源轉(zhuǎn)換器壽命低下以致LED燈具壽命縮短的缺陷。但該技術(shù)對LED芯片的浪費較大，或許在LED 成本下降后，電網(wǎng)較穩(wěn)的民用市場有可能會接受該專利技術(shù)產(chǎn)品。
實例二：與Acri che致力于推動民用市場的理念相似，長運通目前所倡導(dǎo)的分布式恒流技術(shù)也旨在推動LED照明的產(chǎn)業(yè)化進程。通過將恒流源與光源綁定，長運通將電源模塊徹底分割出去。我們將16個LED芯片或18個LED芯片作為一組，封裝到鋁基板上，再將搭配好的恒流

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