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CFL取代白炽灯在即 LED将照明引入电子领域(图)

刘洋?? EDN China技术编辑?? 2011年02月28日 ?? 收藏0

  照明在生活和办公用电中的比例高达22%,仅次于空调(28%)和办公设备(26%),是电力消耗的主要环节之一。目前照明市场中白炽灯已呈显著下降趋势,各国都已制定了淘汰时间表,其中欧洲各国在2011年左右,美国为2014年,中国更晚一些,为2017年。CFL(紧凑型荧光灯)将在今年成为白炽灯的替代产品,LED(发光二极管)照明由于成本因素还需一段时间准备,但将成为未来的主流照明手段。

  CFL:集成式IC成为趋势

  NXP(恩智浦)半导体照明产品市场资深经理陈嵘表示,CFL是消费者最为熟悉的节能照明产品,也是NXP现阶段重点目标应用。CFL的特点是对于相同的光输出量,功耗只有白炽灯的1/5,而寿命则为后者的8倍~15倍,是白炽灯的最佳替代选择。但CFL也存在诸多问题,首先,灯泡经常需要经过较长的预热时间才能达到最高亮度,因此在某些需要快速点亮的场合,如卫浴照明,仍然更多地使用白炽灯;第二,目前产品质量有很大差异,参差不齐。欧盟2009年的标准规定,达到6000小时寿命的良品率占50%即为合格,即大部分消费者在超市中买到的节能灯,次品实际占到一半,寿命可能只有几百小时,而并不知情。

NXP(恩智浦)半导体照明产品市场资深经理 陈嵘

NXP(恩智浦)半导体照明产品市场资深经理陈嵘

  为了改变CFL面临问题,欧盟2013年的标准对6000小时寿命的良品率提升至70%。其它技术指标也有明显提高,如2000小时使用后的照度从85%提升至88%,6000小时时达到70%;点亮时间从目前的2秒减小至1秒~1.5秒(视具体功率);开关寿命从1万次提高到3万次等。

  陈嵘说:“目前市场上只有少部分CFL采用基于IC的驱动解决方案,更多为分立式,使成本提高且质量很难稳定。IC方案性能和成本优势明显,相信很快会有更多的CFL采用IC方案。这些技术指标的改善都需要IC技术上的突破,如开关寿命的延长需要合理的预热环节,且预热时间应可自行设定;照度的提升需要IC对老化灯泡的补偿;更强的保护性能以使灯泡照明寿命延长等。NXP用于CFL的驱动器芯片GreenChip UBA2211可以帮助制造商解决许多诸如此类的问题。更合理的启动流程和安全保护功能除了显著延长灯泡使用寿命50%~150%和增加开关次数3倍~30倍,光电效率亦可提升2%~5%;有效减小灯泡尺寸可使更多的艺术设计创意成为可能。”

  他还表示,除了IC模块对整个CFL的控制因素,IC本身的寿命也是决定CFL整体寿命的关键之一,经常遇到的情况是由于灯管带来的高温环境,使IC寿命缩短,甚至短于灯管。

  固态照明将主导市场

  许多产业观察人士预期,LED照明方案将在未来5年~10年內占据通用照明市场的主导地位,但由于技术与成本方面的难题,大范围普及仍待时日。陈嵘认为,CFL由于汞元素的介入和质量标准的不确定性,基于 LED的固态照明将是中长期高效能照明的首选方案,其效能可望达到白炽灯的10倍。而CFL如果要解决灯管和控制部分的瓶颈,则可能需要较高的成本。“LED是真正将照明带入电子时代的技术方案”,他说,LED启动快,即开即用,可以调光,并且能够提供丰富的色彩以创造全新的照明效果,给灯具设计更大的自由度,创造更多的附加价值。

  LED照明覆盖一般照明(建筑、住宅、街道、通道等)、信号灯(交通、安防等)、特殊照明(娱乐产品、LED背光)等。为使LED照明跃升为室内照明的主流技术,需要在光线输出、效率和成本上进一步努力。实际上LED在户外照明的应用中已经非常成功,室内方案将是更具潜力的领域。另外由于LED红外辐射量小,对于博物馆等对光照有特殊要求的场所非常适用。LED照明的主要瓶颈在于成本,以及照度与散热间的矛盾。“因此,NXP将LED列为公司的目标应用,并已通过高度整合的LED驱动芯片定位多个细分应用市场,”陈嵘表示。


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LED? CFL节能灯? 驱动IC? 散热?

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