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LED球泡灯[4]

2011-6-16  来源:  作者:茅于海  有11739人阅读

进入2011年以后,LED逐渐向室内照明进军,这也意味着开始向民用家庭进军。一方面这是一个大喜事,因为民用的市场是非常之大;另一方面也是一个极为严重的挑战,因为民用市场要求成本特别低,可靠性特别高。现在离开完全满足民用市场的要求还很远,可以说还有很长的路要走。

  其中光强指标二者所用的单位不同,飞利浦采用cd(烛光),而通常LED则采用lm(流明)。二者的关系如下:φ(流明)=4πI(烛光)。但是因为二者的发射立体角不同,所以无法换算。只能大致说,卤素灯的发光效率大约为17-33 lm/W。而LED的发光效率在100-130lm/W。约比卤素灯高4-6倍。

  PAR灯和球泡灯的结构基本相同,只是体积大一些,瓦数大一些。因此要求的电源功率也要大一些。
今年2月美国凌特公司宣布了一个用于LED恒流驱动的IC(LT3799),它可以驱动4-100W的LED,而且本身带PFC,外置功率MOSFET开关管,反激隔离式而不需要光耦合器,外置元件减到最少,而且还可以用于可控硅调光。

图15 可用于高功率LED PAR灯的反激式隔离型恒流电源

  这个电路图是一个给24瓦PAR灯用的演示板的电路图。其主要技术指标如下:

输入电压
输出功率
输出电压
输出电流
LED数
效率
功率因数
 
90-270VAC
25W
25VDC
1A
8x3W
83-86%
0.92-0.99

  它的演示版的布置图如图16所示。具体应用时当然也可以设计成圆形。
图16. LT3799的演示版

  这个市电恒流源因为功率大,而且可以适应4-100W的宽功率范围,所以一定是采用外置MOS开关管,而且也因为功率大,所以要求采用功率因数校正(PFC)。对于不同的功率,除了要选择不同的MOS管外,还要求选择不同大小的变压器。变压器加大了整个恒流源的体积和重量,降低了效率。但是这是为隔离市电所必需的。

  
八. LED球泡灯的市场前景
  据有关方面估计,LED将以每年30%以上的成长率增长直至2014年。LED球泡灯如果要全部取代白炽灯的话,其全球市场规模达到6400亿美元,而到2010年12月为止,LED球泡灯销售量为2000万颗。其市场渗透率只有3.2%,预计到2013年可以达到12.5%。也就是相当于800亿美元的销售额。而其单价将以每年15-20%的速度递降。一个能够取代60W白炽灯的LED球泡灯,在2008年卖90美元,到2010年就只卖40美元。
而中国更是生产和使用白炽灯的大国,2009年生产的白炽灯37.9亿只,约为全球产量的三分之一,本国每年消费14亿只。但是中国还没有规定何时禁止白炽灯的生产的日期,而只是准备通过征收消费税来加快淘汰白炽灯。然而,目前也只是准备用节能灯来取代白炽灯,而不是用LED球泡灯来取代。所以虽然中国也生产了不少LED球泡灯,但是主要为出口。本国销售的只占极少数。其根本的问题还是价钱太贵。不过随着LED发光效率的提高,生产成本的降低,LED球泡灯一定会有一天能够全部取代白炽灯。假定取代全中国的白炽灯需要10年的时间,我们可以来粗略地估计一下这十年里在中国LED球泡灯的取代过程。

 
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
取代率
0.5%
1%
3%
8%
15%
30%
50%
70%
90%
100%
数量
700万
1400万
4200万
1.12亿
2.1亿
4.2亿
7亿
9.8亿
12.6亿
14亿
单价
$40
$35
$30
$25
$20
$15
$10
$7
$3
$1
总值
280M
0.49B
1.2B
2.8B
4.2B
6.3B
7.0B
6.86B
3.78B
1.4B

  *由于人民币汇率不好预测,所以以美元计

  
现在LED的最高发光效率大约为140lm/W,预计到2020年,LED的光效将要提升到240lm/W。这就可以降低电源功耗,减小散热器体积和重量。从而降低整个LED球泡灯的成本。那时候,LED球泡灯全面取代白炽灯的时代就会到来!

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