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LED照明在消费市场大放异彩
作者:Mat Dirjish
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灯具, 节能灯, LED照明, 日光灯, 荧光灯, ...
OEM厂商和设计人员最近几年一直在LED和固态照明(SSL)市场展开艰巨的斗争。尽管新技术既省钱又环保,但是说服消费者接受新技术仍不是一件容易的事。在严峻的经济形势下,新技术的高价肯定起不到促进作用。但是现在,形势似乎变得越来越明朗了。

先进的技术

现在,消费者可用的LED产品以及产品的优势比以住任何时候都多,而且这些产品全部都相当实惠。那么,哪一种会获得最大的成功呢?

LED产品将在接下来的四到五年内在照明应用中获得巨大的发展,这是市场的普遍共识。对于商业、住宅、办公室、工业、政府和医院照明应用而言,似乎确实是这样,尽管住宅和办公室领域可能没有其他板块强大。

与其他因素一样,这种急剧增长与LED技术的不断改进有关。LED厂商正在不断地改进他们的产品,目前还没有终止的迹象。

“采用0.25/0.5W表面安装LED的新一代定向照明灯具在小尺寸平台(即3.2×3.5×1.1 mm)的封装中融合了效率、灵活性和高亮度性能,”Avago Technologies公司光电产品部产品营销经理Steve Klesker表示。“这些产品采用从2700K至8000K CCT(相关色温)的ANSI颜色代码,这样可以轻松地实现许多行业的标准化。”

越来越受消费者欢迎的家庭照明产品是在家用抛物面镀铝反射(PAR)灯中广泛使用的基于LED的筒灯。由于这些灯是在包括家得宝(Home Depot)和劳氏(Lowe’s)在内的大型家庭用品卖场中销售以及超多独立照明零售商的出现,因此这些产品在市场中的流行程度显而易见。

MaxLite公司产品研发和工程部总监James Steedly表示,采用固态照明的另一个实例是:LED是针对所有室内和室外应用的高达400W的金属卤化物灯的第一大替代产品。Steedly表示,与金属卤化物灯相比,LED灯可将维护成本减少75%以上,可在不到两年的时间内实现投资回报(ROI)。

尽管现在这些灯已经推出有一段时间了,不过改装灯泡和户外照明则是实现了相当高的市场认可度的另外两个领域。欧司朗光电半导体公司(Osram Opto Semiconductor)SSL产品总监Brian Terao指出,个人消费者从大型卖场购买灯泡的越来越多。此外,停车场也在大规模使用LED灯,使用LED灯照明的公路也越来越多。虽然普及势头只会继续增长,不过渗透速度在不断放缓。

定制照明市场是一个被低估但却相当重要的市场,该市场占SSL市场的很大一部分。这类产品包括各种专用医疗、工业和显示应用的解决方案,这些应用具有试图从传统照明转换到SSL照明的客户提出的最高要求。

这里的一个重要考虑因素是开发尺寸超小且亮度极高的LED元器件。理所当然的是,更小的封装和更高的照明输出可以降低OEM成本,从而能够适应更多的照明应用。本质上,更亮、更小和更便宜的系统会在系统设计中带来更多独特的挑战。

OLED还是其他灯具?

虽然LED位列SSL照明表首位,但其他选择方案也正在争夺自己的一席之地。不过,竞争似乎有所放缓。对于商业和普通照明来讲,冷阴极荧光灯(CCFL)和卤素灯的历史要比LED长,这些古老的技术的某些开发工作仍在进行。有机LED(OLED)也可能在照明领域有所作为。

并没有多少重大的研发工作投入到卤素灯或CCFL灯中,这些领域所做的工作似乎只是为满足诸如EISA和California Title 24等特定法规而作的细微改善工作。科锐公司(Cree)全球应用工程总监Mark McClear表示,OLED技术也已经出现很长一段时间了,归功于来自显示市场的投资,该技术的商业化进程越来越近。从长远来看,OLED对于真正的普通照明领域是不可行的。

微型荧光灯(CFL)很有可能会闲置相当长的时间,不过由于有害物质法规的不断增加,这种灯最终将被淘汰。由于采用LED的合适替代方案不在少数,因此可能也不需要卤素灯。

“毫无疑问,同类竞争技术一直在尝试让LED方案搁浅,而且时间越长越好,”德州仪器(TI)LED照明产品营销工程师John Perry表示。因此这里可以这样解释:CCFL将在SSL产品达到成本与之持平以前在市场中取得一席之地。Perry还指出,OLED虽然备受关注,但是对于一些利基照明应用的实际实现还有很长的路要走。

“基于OLED的产品已经取得了相当大的进步,这样就可以很好地将该技术引进建筑市场,”Wago公司照明行业经理Jim Bachle表示。“不过,与成本和流明输出有关的难题会限制这些产品在目前这个时候的商用接受度。”

人们似乎一致认为,OLED将在光效方面获得显著的进步,其对光的独特使用方式将推动该技术与LED一起向前发展。不过,LED的发展速度仍会远超任何其他技术。这意味着LED将迅速实现更好的经济承受度和可行性。它们绝对已经超越了卤素灯和CFL的发展速度。因此,如果没有别的变化的话,LED似乎将成为成长最快的技术。

安全:消费者关注的另一个因素

2011年有许多LED产品被召回。有些产品有些小毛病,有些产品则有引发火灾和其他安全危害的隐患。

许多案例相当公开。这些案例包括:2011年1月至2011年5月期间Best Lighting Products公司由于照明故障而召回了紧急出口标识;2011年3月Camsing Global公司由于灼伤危险召回了LED夜灯;2012年1月26日美国消费品安全委员会由于存在火灾和灼伤隐患召回了Superex Safe To Go LED手电筒和电池组。显然,这类事件给消费者对LED/SSL产品的期望和接受度带来了相当大的影响。OEM该采取什么措施才能扭转这种影响,并重建消费者信心呢?

“我看过一封来自灯具厂商的信,他们担心产品的发光度,”明导公司(Mentor Graphics)机械分析部门MicRed办公室联合创始人András Poppe表示,“该LED深嵌在环氧树脂中,没有任何用于冷却的导热设计。他们没有考虑到,过热不仅会降低光输出,而且还存在火灾隐患。”

很难否认,这些存在缺陷、设计不合理的产品已经打击了消费者对LED技术的信任。不过,实际上失去多少信任取决于受影响的客户面有多广。如果SSL接受度仍处在初期阶段,这些故障可能只会引起极小的挫折。

“我认为这些事件不会影响消费者信心,”Global Lighting Technologies公司销售部副总裁Brett Shriver表示,“我认为消费者会辨别这些无效产品,因为它们是低成本的便宜产品,而不是技术的体现。”

“总之,这些故障不会对LED的发展产生任何影响,”Steedly也这样认为。

其实,SSL专家社区需要对产品设计人员进行教育,使他们认识到安全的重要性。就像任何其他新技术一样,采用LED技术时,额外的测试和标准合规认证开始变得越来越严格,以便扫除这类故障。不同国家或地区的测试实验室所作的合规标记也可以减缓消费者的担忧情绪,并增强消费者信心。

消费者会看到曙光吗?

到现在,每个人都对听到经济形势对每个市场产生多大的影响感到厌烦。不过LED产品的消费市场无论经济形势好坏都一样充满挑战,因为LED产品的价格更加昂贵。此外,消费者会忽略转换到使用SSL所获得的长期优势和节省的费用。SSL厂商该如何来扭转这一局面呢?

他们首先能够做的事情以及他们一直在做的事情就是告诉消费者LED产品的优势和价值。劳氏和家得宝等大型家居建材用品商店和主流消费零售商正在为LED产品投入大量空间。他们的工作人员会花大量时间来演示这些产品,并指导消费者如何有效且高效地选择和使用这些LED产品。

此外,消费者还需要看到一些除较低价格之外的东西,了解他们更换灯泡的其他原因:长期使用时电费更低,对生活环境的影响更小。

相比之下,“当我们想到照明的时候,我们就会想到A型灯。实际上,住宅或消费者板块是整个照明市场中最小的板块,强制将LED做成A型灯的形状通常会带来技术、成本和质量上相当大的折衷,”科锐公司的Mark McClear表示。

“我们期待看到越来越多的人在追求10美元以下的LED灯泡时继续尝试和推动这个不合时宜的市场,不过这并不是LED技术最好的应用方式,也不是最便宜的应用方式。LED照明更大的市场和更好的应用方式实际上是商业应用和市政应用,”McClear补充道。

坚持对消费者进行教育也很重要。“需要不断地向消费者强调前期成本和后期节省的电费,”欧司朗公司固态照明总监Brian Terao表示,“从长期/产品使用寿命的角度看,在许多应用中,LED都比现有的传统方案具有更高的成本效益。更低的成本推动更低的价格,SSL产业已经展示出这种持续的趋势。”

现在的热门产品有哪些?

安华高科技公司(Avago Technologies)的HLMP-Lx75、HLMP-Hx74/75和HLMP-Ax74/75高亮度椭圆直插型LED提高了电子标牌应用的性能标杆(图1)。与之匹配的RGB辐射图用于保证从所有视角可看到一致的亮度和统一的色彩。

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图1:安华高科技公司的HLMP-Lx75、HLMP-Hx74/75和HLMP-Ax74/75系列高亮度通孔椭圆形LED具有匹配的RGB辐射图,可确保从所有视角可看到一致的亮度和统一的色彩。

HLMP-Lx75和HLMP-Hx74/75 LED系列的典型视角为40°×100°,HLMP-Ax74/75 LED则具有30°×70°的典型视角。磷化铝铟镓(AlInGaP)LED的主波长为626nm,绿色氮化铟镓(InGaN)和蓝色InGaN LED的波长分别为530nm和470nm。2000个批量购买时单价为0.12美元起。

Global Lighting Technologies公司组装的OL2系列2×2英尺广场LED平板筒灯可为尺寸相当的荧光灯凹形反光槽提供亮度更高、重量更轻、效率更高的替代方案(图2)。它采用该公司的边缘光源技术,将100个LED沿导光板两边间隔排列,从而获得最佳的光散射效应。

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图2:Global Lighting Technologies公司的OL2系列2×2英尺广场LED平板筒灯可替代相同尺寸的荧光灯凹形反光槽。

该公司提供四种型号。色温范围为暖白至冷白(3000K、4000K、5000K和6000K)。亮度(光通量)范围为2050lm至2840lm,光效为45.5lm/W (在3000K色温下)至62.8Lm/W(在6000K色温下)。显色指数(CRI)高于75%,功耗为45W,使用寿命为30,000小时。100个的批量单价为122.79美元起。

TT electronics Optoelectronics公司的OPA779系列提供用于零售展示、建筑、柜下、制冷、移动食品服务和POS机显示的照明解决方案(图3)。典型的LED点间距为1.5英寸,CCT范围为5000K至7000K。总光通量范围为40lm至180lm,具体取决于不同的设备,最大电流驱动范围为35mA至175mA。

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图3:TT electronics Optoelectronics公司的OPA779系列LED的LED点间距为1.5英寸,采用丙烯酸防水涂料,目标应用为室内应用。

工作温度范围为0°C至70°C。OPA779系列采用丙烯酸防水封装,仅适用于室内应用。OPA779D-616的单价为13.05美元起,OPA779D-1169的单价为22美元起。

欧司朗公司的Oslon Square LED以其极高的灵活性和超小的尺寸而著称,适合于各种应用,包括用于家庭或办公室的时尚灯具、改装灯和街灯(图4)。该LED提供具有不同色温的多个版本,可采用不同的供电电流工作。就像Oslon SSL一样,该Square LED的尺寸为3×3mm,热阻为4至3.8K/W,采用高可靠性封装,适合室外应用。

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图4:欧司朗公司的Oslon Square LED将LED芯片装在一个可反射侧面或背面发出的光的封装内,从而确保所有的光都可用。

该LED芯片装在一个反射性封装中,这种封装可以反射侧面或背面发出的光,这样所有的光都可以用到。其他特性包括色温3000K,视角120°,CRI至少80。工作电流为700mA时,该LED可实现90lm/W以上的光效和200lm以上的光通量。工作电流为350mA时,光效超过100lm/W。

本文小结

随着时间的推移,SSL照明似乎正在各种目标市场中获得更好的立足点,并将继续保持这种趋势。“随着LED行业借助自动化生产实现对效率的充分利用,最终成品的单价将继续下降,”Wago公司照明行业经理Jim Bachle表示,“SSL技术固有优势的宣传和公众意识将消除消费者由于技术更替引起的焦虑心理。换句话说,眼见为实吧!”(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (8/1/2012)
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