LED路灯应用技术的四大发展方向解析

LED路灯应用技术的四大发展方向解析
2010-9-17 17:02:14 《半导体照明》杂志中国半导体照明网行业分类:灯具浏览

　　LED路灯作为新兴光源，和传统路灯光源比较有许多优点，部分产品已可以应用到实际中，体现出诸多优势，成为新一代光源的发展趋势，但目前国产芯片还存在着质量良莠不齐、价格偏高、性能不稳定、光衰严重等关键技术问题急需解决，大功率LED路灯的开发、研制和推广还要做很多工作。

　　1. 开发国产芯片LED路灯

　　目前我国具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片封装后光效达到78lm/W，按照目前国家半导体照明工程研发及产业联盟成员单位的扩产计划和机台订单数量，预计未来3年国内将增加MOCVD近两百台。目前科锐以及台湾芯片厂商都以合资的形式进入了大陆，势必进一步带动芯片的国产化，2015年芯片国产化率有可能达到70%。

　　当然，LED照明芯片技术是一个涉及理论设计、外延和芯片工艺的系统化技术，除了薄膜芯片技术之外，当前世界范围内针对LED照明芯片技术的开发，主要通过研究不同芯片结构的光、电、热通道，分析芯片的设计热阻，研究热阻对芯片结温的影响，测量封装后实际结温与设计的差异，得出与结温相关的各种特征曲线（包括光通量输出、正向压降、相对光强、主波长等）以及正向电流与电压、相对强度，波长漂移等关系曲线，为LED光源在路灯应用上提供可靠的设计依据。

　　2. 提高电源驱动器的稳定性

　　LED光源供电与传统光源不同，使用的是低压直流电，因此高效、匹配的AC-DC转换电路是保证LED理论寿命的前提，电源及驱动电路的转换率也是影响LED照明效率的一个重要因素。一个低效率的供电系统将使LED的节能水平大打折扣。

　　因此要继续努力提高电光源技术与微电子技术的结合程度，使得LED路灯控制方式的一致性、模块可靠性逐步提高。虽然LED驱动器只占LED照明系统成本的一小部分，但它关系到整个系统性能的可靠性，因此除选用更高品质的电子元件来提高驱动电源的寿命，还要避免使用通过加大驱动电流提高发光效率，以及通过将LED驱动电路与散热部分贴近设计来缩小体积等可能会影响驱动器的稳定性的系统设计方案。

　　3. 进一步降低成本

　　成本高是LED推广应用不可回避的问题，一次性投入较大及产品性价比问题是影响LED 照明普及的重要原因。LED的成本问题与LED技术层面瓶颈的解决是紧密相连的，国产LED光源关键技术瓶颈的突破将会带来LED成本的大幅下降。如果LED芯片实现国产化，LED路灯成本将可能降低30%。另外，在电源驱动器等路灯灯具配套以及生产工艺等方面都可能降低LED路灯成本。

　　4. 实施EMC推广方式

　　合同能源管理（EMC）是以较少的能耗费用支付节能项目全部成本的节能投资方式，但自引进中国以来，还存在财税扶持政策少、融资困难以及规模偏小、发展不规范等突出问题。为此国务院联合发改委、财政部、人民银行、税务总局于2010年4月2日出台了推进合同能源管理（EMC）发展的指导意见。意见中明确“到2012年，扶持培育一批专业化节能服务公司，发展壮大一批综合性大型节能服务公司，建立充满活力、特色鲜明、规范有序的节能服务市场。到2015年，建立比较完善的节能服务体系，专业化节能服务公司进一步壮大，服务能力进一步增强，服务领域进一步拓宽，合同能源管理成为用能单位实施节能改造的主要方式之一。”

　　目前广东省准备在新装LED路灯工程中全面启动EMC模式，使节能改造LED路灯通过市场化运作来实现，政府不用花一分钱，这种新兴的节能机制，既改革了体制机制，为国家省了钱（不用政府补贴），又提高了LED路灯企业的门槛，使真正节能又保证质量的企业有生存空间。

　　LED路灯作为新兴光源，和传统路灯光源比较有许多优点，部分产品已可以应用到实际中，体现出诸多优势，成为新一代光源的发展趋势，但目前国产芯片还存在着质量良莠不齐、价格偏高、性能不稳定、光衰严重等关键技术问题急需解决，大功率LED路灯的开发、研制和推广还要做很多工作。有专家预测，2015年路灯数量将超过3000万盏，预计LED路灯将占30%左右，每盏节能将超过100W，平均每天使用10小时，每年365天计，则路灯节电将超过30亿千瓦时以上。随着技术的不断进步，在不远的将来，LED 路灯会以优异的表现更广泛应用于城市照明中。（全文请查看《半导体照明》杂志2010年总第7期编辑：maysoong）

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