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半导体照明的关键是：电源及控制电路

时间：2009-10-09 09:55:28

关键字：控制电路电源半导体照明 LM

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[导读]对于半导体照明，大家都十分关注LED光效和光衰、寿命等特性。例如，前期大家有个不成文的共识，即LED单管的光效小于80lm/W的就不用来做路灯，对于符合光效要求而推上市场的LED路灯产品，的确也曾因为光衰的问题没用多

对于半导体照明，大家都十分关注LED光效和光衰、寿命等特性。例如，前期大家有个不成文的共识，即LED单管的光效小于80lm/W的就不用来做路灯，对于符合光效要求而推上市场的LED路灯产品，的确也曾因为光衰的问题没用多长时间便从灯杆上撤换了下来，至今大家仍然特别关注这两个问题。事实上，半导体照明发展到今天，光效已经由2001年标准型白光LED(20mA)发光效率25lm/W，发展到了2009年初Nichia发表的白光LED在20mA电流下，其发光效率可达249lm/W，为目前业界之最。高功率白光LED(350mA)发光效率也由2004年约30lm/W，发展到2008年年底Cree发表的161lm/W产品，目前为业界之最。现在无论LED光效还是光衰，都有了根本性的改善。目前发展半导体照明产业的问题是：LED灯具用电源和控制电路、LD(半导体激光器)照明和半导体照明配套政策必须引起我们的高度重视。

电源可靠性和控制电路是LED照明推广的根本保证

据统计，目前LED白光照明灯具出现的失效故障，70%左右是电源问题，20%左右是线路和结构问题，只有不到10%是LED单管的本身质量问题。

电源管理方案的选择对于节能而言也举足轻重，这就要求在驱动电路设计中选择最合适的AC-DC驱动器。常见的二级式AC-DC驱动器电源单元效率为85%，如果搭配效率为90%的恒流IC，整体效率就只有77%。假设光效是100lm/W的LED管子，仅仅电源效率问题就使路灯光效降到了77lm/W(还没有考虑到二次配光等其他损失)。高效率的AC-DC驱动器电源整体模块可以达到90%的转换效率，所以选择高效、可靠的电源是半导体照明节能的关键。

假设高压钠灯和LED路灯的光效都是100lm/W，由于LED路灯的指向性强，在同样的路面照度下，可以节约电力50%(和白炽灯相比可以节电80%)左右，这一特性已经被大家所知晓。但是LED路灯的另一些优于高压钠灯的特性，还没有引起大家的注意和利用，例如，通过控制电路对亮度的可控特性和LED灯的瞬间启动特性等还没有得到广泛的应用。我们利用这些特性，通过控制电路可以实现分时的亮度控制和必要时的开启，这样可以实现再节电50%的指标，使LED路灯的节能效果进一步提升。

在夜间，根据行人的多少和自然环境的具体条件，我们可以分时间段控制LED路灯的不同亮度，或者直接关闭，夜深人静有行人或车辆时，通过传感器检测，例如红外影像探测，自动开启前方5盏路灯，延迟3分钟后关闭等方式，实现LED路灯的进一步节能。

分析各种灯具的“发光效率”可以看出，各种光源的光效都在不断提升，这就要求我们，要充分利用LED的其他特性提升LED光源的节能效果。

半导体激光器是半导体照明重要组成部分

半导体激光器是LED的一种特殊形式，简称LD，它与普通LED的根本区别是频率单一，能量集中。半导体激光器被广泛应用于激光瞄准、激光照排、激光医疗、激光测距、激光通信、激光指示、激光存储、游戏、军事、条形码扫描、儿童玩具和景观照明、舞台灯光、激光显示等领域，其中景观照明、舞台灯光、激光显示是半导体照明的重要组成部分。目前，我国已经将激光显示列入了高科技发展计划，该计划的实施将使电视机行业发生第三次革命，激光电影、激光投影的问世也将从根本上改变人们的生活方式。

在政府宏观政策和地方激励政策的引导下，通过上、中、下游光电子产业企业的强强联合和发展，不久的将来，半导体照明产品发出的光芒一定会照亮世界的每个角落。

茗草