覃工對LED照明的看法

LED,發光二極管的簡稱.1962年通用電器開發出第一顆可見光LED.1998年開發出第一顆白光LED,LED照明從此開始火熱

目前看來,做LED照明的公司多起來了,但據我所知大部分經營的不是很理想.是否投資過熱我不好說,但做為工程師我想從產品方面說說其中原因.

一、沒有合理運用LED的優勢,避開缺陷

    1、壽命長.單色LED壽命很長,但白光LED就不一定了,因為熒光粉老化比芯片老化快.另外LED給出的壽命通常是25度時的壽命,而正常使用時溫度幾乎沒有低于25度的.

    2、光效高.LED的光效越來越高了,但LED的光衰是個問題,當然也有做得比較好的.單顆LED是工作電壓很低,在低壓情況下,驅動器的效率很難做高.當然也有用同步整流解決的,驅動器設計得像電腦CPU供電一樣.也有用多顆LED串聯解決的,但隨之而來的問題是燈串的故障率取決于壽命最短的LED.

    3、體積小.LED燈具在同樣的光通量輸出情況下,體積比普通光源小?小功率的還行,其實功率稍大一些的LED燈具散熱片體積就不小.很難做的比HID,甚是熒光燈小.

    4、可控性強.LED顯示是個成功的例子,結合體積小的優點,模塊化,靈活設計.汽車指示燈、交通信號燈、舞臺燈等,這類產品都很成功了.我想做這一類的公司應該是最先贏利的.

二、品質問題

    1、因單顆LED功率、散熱、成本、光學設計等原因,使用單顆LED的燈具不多.而使用多顆LED串聯的電路常存在質量問題,原因就是前面所說的燈串的故障率取決于壽命最短的LED.特別是使用多顆小功率LED的燈具一顆開路,一大串不亮的問題屢見不鮮.使用多顆小功率LED串聯的燈具往往在接通電源的瞬間損壞,原因是使用電容降壓電路驅動,開關打火瞬間LED承受峰值電流很大.有時候LED燈串兩端并接電解電容也不能吸收這個電流,原因是該電容之前已被充電到可使LED導通的電壓,電解電容吸收大電流時電壓上升幾伏就可使LED電流大增.建議使用這種電路時在電解電容兩端接一個放電電阻并加大LED限流電阻.

三、成本問題

    普通光源基于玻璃工藝,而LED基于IC工藝.
    很多投資者認為LED的芯片原材料是硅,從沙子提純而來,只要LED成品率高了,成本根本不是問題.其實不然,IC貴在工藝和設計!粗硅用焦碳提純,用氫氣提純得硅烷,硅烷氣相沉積得純硅;納米級精度的掩膜,光刻;多次滲雜...其中滲雜的精度是很難控制的.因此芯片不得不分檔、篩選.在很成熟的產品中,比如普通整流二極管也免不了有成品率問題,如常用的1N4007芯片在生產時也必須分檔,比如耐壓不足的可分為1N4004;同種型號三極管有多種放大倍數等級等.像CPU這樣同樣工藝分檔出不同頻率的例子就不說了.滲雜濃度差異使得同一晶圓上出現不同光效的LED.大屏幕LED看上去不如普通顯示器色彩和亮度均勻就是這個原因.
    退一萬步,晶圓廠上億的設備投資不說,成品率問題不說,封裝成本不說.LED工藝成本還是沒有辦法和普通光源相比的,現在如此,以后也是如此.若可以不基于IC工藝是否還可以叫LED呢?
    所以做LED照明,我認為要做成本優勢幾乎沒有可能.

四、產品設計問題
    LED屬點光源,LED要用在室內要解決炫目問題,它常用多顆拼成面光源.也有用壓克力全反射和散射設計成面板燈的,當然這樣燈具效率很低.我的觀點是多利用LED的優點做設計.比如用做氛圍照明,可控性強,可做成變色等效果.可用在裝飾方面,點點發光,熣燦動人.體積小,可用于手電,手機LCD背光,儀表照明.

五、來自于其它光源的競爭
    壽命:很多廠家標明白光LED壽命長達50000小時,可它的競爭對手是:無極熒光燈100000小時,熱陰極的熒光燈OSRAM的XXT也做到90000小時了,飛利浦也推出了78000小時的熒光燈.聽說微波硫燈也做到100000小時了.強中自有強中手,我說的這些燈和LED一樣都很貴,不過現在早已實用化的鈉燈也有28000小時的了,金鹵燈做到15000小時了,OSRAM的T5壽命是20000小時.
    成本:我想這個不用說了
    顯色性:LED優勢不大,純三基色熒光燈、金屬鹵化物燈、白熾燈都做的很高了.
    大功率:大功率是HID的優勢,幾千瓦、幾十千瓦都有.LED做大功率得不償失.
    環保:無汞熒光燈,無汞HID
    光效:低壓鈉燈,微波硫燈,HID

六、前景
    有人說:LED現在還不是時候,不過,十年后就是LED的天下了.我非常不認同,因為2000年的時候我就聽到這話,現在2009年了.我不是故意要說LED不行.我認為LED有行的方面,也有不行的方面.我覺得今后的發展中LED的光效可以再提升;成本可以降一些,但還是沒有成本優勢.