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新型照明大师 ,引擎新时代

2014/4/2 14:24:07      点击:

茅于海教授在业内已享誉盛名,且有一长串闪光的头衔:美国康奈尔大学电气工学院副研究员、电气电子工程师学会高级会员、清华大学电子工程系教授、中国电子学会会士、美国IEEE高级会员,美国斯坦福大学客座教授,清华大学无线电电子学研究所副所长。目前又新增了:埃菲莱光电董事长。

  是不是整个LED灯具也可以称为光引擎呢?茅于海指出,当然不可以。正如整个汽车不能称为引擎一样,引擎是汽车的动力总成,但是不等于汽车,还要加上外壳才能成为汽车。之所以需要有光引擎这样的产品,是因为所有的灯具有各式各样的外观。有些灯具甚至可以称为艺术品。

  就拿白炽灯来说,可以说它只有最简单的灯泡一种形式,顶多再加上蜡烛灯或极小的圣诞灯。可是它的外形可是有各式各样的。尤其是水晶灯更是各式各样的工艺美术品,极其华丽。但是LED还必须加上极其复杂的恒流驱动源才能相当于一个白炽灯一样工作(接上220V就可以亮)。如果把LED做成光引擎,它就也像白炽灯一样接上220V就可以亮(当然还需要有与其相配的散热器)。这样一方面有助于标准化,另一方面也可以大大地便于外壳(和散热器)设计者发挥其所能。

  LED光引擎技术难点解读

  把驱动恒流源做到LED灯板上去,第一个难点就是空间不够。

  以球泡灯为例:假如把普通的开关恒流源放到LED铝基板上,一共有30多个元器件,其中还有大电感、变压器和大电容,元件会挡光,元件越多,可靠性越差。因此,开关恒流源不可用。

  这种情况下,可通过线性恒流电源来解决。

  但同时茅于海表示,采用普通的线性恒流源不是一种可行的光引擎方案。虽然它解决了占用空间的问题,可线性流源效率低下,尤其在高市电时效率更低,另外,发热量大。

  虽然不管电源放在哪里,它的热量总归是要通过散热器散到空间,但是当电源和灯板放在一起的时候,电源所消耗的功率会变成热量而直接加到灯板上,就会增加灯板所需散去的热量,这就会增高LED的结温,降低其寿命。

  这也引申出了光引擎第二个技术难点——散热。

  以10瓦LED球泡灯为例,假定电源效率为85%(线性恒流源市电电压越高,效率越低),也就是驱动LED功率为8.5瓦,电源本身消耗功率为1.5瓦。

  假定LED发光效率为30%,也就是70%的功率变成热需要散发出去。现在再加上电源的1.5w,就变成了7.8W的功率,将增加19.2的热量。把这种电源集成到铝基板上,就会使得LED的结温也增加15.8%(因为有一部分散到散热器)。假定原来LED的结温是85℃,现在LED结温就会增加到98.4℃,这会降低LED的寿命。

  在这种情况下,只有极高效率的线性恒流源才能实现光引擎,它的优点在于高效率和光效的平稳性。高效驱动减少了整体发热。


 北京大学上海微电子研究院兼职教授、LED照明技术专家颜重光也对记者表示,采用光引擎提升了LED灯具的整体性能,也大大加速了LED灯具的推广。

  埃菲莱光电的光引擎产品在与国外同类产品成本相同的前提下综合光效指标超出达30%,从而成为首家打破国外企业在高端LED照明领域统治地位的中国企业。