【導讀】雖然LED燈作為最節(jié)能的綠色環(huán)保電光源已經被廣大接受,但是因為價格和本身還存在瑕疵的問題,技術發(fā)展受阻,為了更好的發(fā)展,必須得發(fā)現LED存在的問題,解決阻礙LED發(fā)展的問題。
隨著社會的發(fā)展,一切都向著綠色、節(jié)能、減排的方向發(fā)展。目前LED產品是最節(jié)能的綠色環(huán)保電光源,所以綠色照明LED燈廣被接受。但是因為價格和本身還存在瑕疵的問題,還沒有像白熾燈一樣被家家戶戶所接受。必須得發(fā)現LED存在的問題,解決阻礙LED發(fā)展的問題。
1、LED生產成本較高,減低生產成本
LED芯片是LED燈中成本最高的,如果把生產LED燈芯的成本降低,自然而然的就能都降低LED燈具的生產成本。
LED芯片技術發(fā)展的關鍵在于基底材料和外延生長技術?;撞牧嫌蓚鹘y(tǒng)的藍寶石材料、硅和碳化硅,發(fā)展到氧化鋅、氮化鎵等新材料。在短短數年內,借助于包括芯片結構、表面粗化處理和多量子阱結構設計在內的一系列技術改進,LED在光效方面實現了巨大突破。
硅基底成本很低,技術在不斷進步中,但目前發(fā)光效率還不滿意,如果保持這種發(fā)展速度,一旦達到較高水平,則硅基底成為最主要的技術方案成為必然的選擇,企業(yè)也將獲得巨大的經濟回報。
2、提高LED燈的光效,降低耗能
提高光效還可以從提高有效光線的比例入手。薄膜芯片技術能夠減少各側面的光輸出損耗,借助底部的反射面使97%以上的光線從正面輸出,使得電能轉換得到的光線絕大部分都是有效光線,不但顯著提高LED的光效,還為透鏡設計創(chuàng)造了優(yōu)越的便利條件。薄膜芯片技術是目前超亮LED芯片生產中的核心技術。
3、提高LED燈的顯色性
在高亮度白光LED中,一小部分藍光發(fā)生斯托克斯位移后具有更長的波長。這是好事情,因為這使得LED燈廠商可以使用許多不同顏色的熒光粉層,從而擴展發(fā)射光譜,有效地提高LED的顯色指數(CRI)。采用熒光粉的白光LED獲得的高CRI是有代價的,因為斯托克斯位移會造成白光LED的效率低于單色LED的效率。不過對于大多數照明應用而言,寧愿選用高CRI而效率略低的LED燈。
4、提高LED燈電源的效率
不管是做限流型恒流控制的電源,還是運放控制的恒流電源,都要解決供電問題。即開關電源芯片工作的時候是需要一個相對穩(wěn)定的直流電壓為其芯片供電的,芯片的工作電流從一個MA到幾個MA不等。象FSD200,NCP1012,和HV9910,此種芯片是高壓自饋電的,用起來是方便,但高壓饋電,造成IC熱量的上升,因為IC要承受約300V的直流電,只要稍有一點電流,就算一個MA,也有零點三瓦的損壞耗了。一般LED電源不過十瓦左右,損失零點幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個點。典型的象QX9910。,用電阻下拉取電,這樣,損耗就在電阻上,大約也得損失它零點幾瓦吧。還有就是磁耦合,就是用變壓器,在主功率線圈上加一個繞組,就象反激電源的輔助繞組一樣,這樣可以避免損掉這零點幾瓦的功率。這也是為什么不隔離電源還要用變壓器的原因之一,就是為了避免損失那零點幾瓦的功率,將效率提幾個點。
5、提高LED燈系統(tǒng)可靠性
LED的整體效率、使用壽命和可靠性必須通過系統(tǒng)優(yōu)化才能得以提升。
光源:緊湊、高效,選擇合適的顏色和輸出功率。
控制和驅動:使用電子電路實現LED的恒流驅動和控制。
熱管理:若要達到更長的使用壽命必須控制LED節(jié)點溫度,散熱模型計算與新材料新工藝的運用是LED燈技術熱點。
光學元件:透鏡、反射器或導光板材料是將光線聚焦在目標區(qū)域或分散在四周,這要根據設計需求而定。
解決LED存在的問題,是促進LED發(fā)展的最重要問題。LED不僅是綠色節(jié)能的照明燈具,而且LED燈具的花樣性也多。LED將會逐漸的替代白熾燈、鎢燈、智能燈,成為主流。