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LED照明火热态势拉升驱动电源市场

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heimei868
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高级工程师
  • 2010-9-14 09:16:52
目前,受我国“十城万盏”LED照明扶植方针的推动,LED产业在国内开展得如火如荼,市场呈现出火热态势。毫无疑问,LED半导体照明产业,作为继明火和白炽灯之后的第三次照明革命,很好地顺应了环保节能的时代需求,在2009年这个特别的时期里更爆发出强大的生命力。科技部国家半导体照明办主任吴玲指出,半导体LED作为节能、环保的主要技术,已纳入国家中长期科技发展规划与“十一五”国家“863”高新技术产业化重大项目并给予相关支持。国家政策的支持无疑是给了LED照明产业打了一剂强心剂。
LED半导体照明,作为新一代冷光源,具有寿命长、效率高、光质好、节能环保等绝对优势,LED技术的日趋成熟,更使它成了照明市场领域的新宠儿。伴随着2010年的到来,欧、美、日等国家相继开始执行禁用白炽灯法令,LED光源将成为替代白炽灯等其他光源的最佳选择。而我国在LED照明领域的推广虽然还不及国外一些先进国家,但随着“十城万盏”项目在21个试点城市展开,随着“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目的进一步开展,尤其是随着国家和地方政府相继出台的政策法规支持,LED照明市场将会在中国迎来全新的发展机遇。预计2010年,中国LED照明市场规模将快速成长到98.1亿元人民币。
LED照明产业火热态势拉升驱动电源市场
自七十年代起,能源危机的出现,国际大厂就开始了更省电光源的开发,1991年美国环保局率先提出实施绿色照明与推广计划,并获联合国、英德法日等先进国家及发展中国家的关注。绿色照明、节能环保渐渐成了国际关注的重要课题,而这时具有100m/W发光效率的LED照明更是成了绿色照明的主角,在照明市场上占据着举足轻重的地位。数据显示,预计至2012年全球LED照明市场将达到16个亿美元,这将蕴藏着巨大的市场空间。
对于我国而言,近年来,经济的高速发展使得全国正面临着巨大的能源压力,能源的短缺成了目前面临的最大挑战之一,如何有效地节能减排成了国家的重要议程计划,半导体LED照明产业的兴起和发展正是顺应了国家节能减排的宏观政策。与传统的白炽灯、荧光灯相比,LED照明具有无可比拟的优势,这将为LED照明带来可观的市场空间。
作为一种节能环保产品,LED照明灯较传统白炽灯节省耗电近7成以上。来自我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示,我国照明用电每年在3000亿度以上,如用LED取代,不仅意味着可节省1/3的照明用电,相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。无疑,真正的节能环保将为加速LED照明灯具替代传统照明灯具的速度。
现阶段,LED照明器具价格要高出传统照明灯具很多,同时LED灯具产品还需要散热板、电源及透镜等周边部件,因此目前,通用照明市场在短期内启动还具有一定的难度,成本是阻碍LED照明灯具普及的最大问题,而LED景观照明和LED路灯则是市场发展较快的两个应用领域。因为景观照明产品对于价格的敏感度较低,故低功耗的LED在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。同时,中国作为目前全球城市化进程最快的国家之一,受政府政策的推动,全国各地对于大功率、高亮度、节能的LED路灯产品的市场需求也是极其庞大的。相关数据显示,预计2009年~2013年,中国LED照明市场都将呈现快速发展势头,从金额上看,用于路灯的LED市场规模年均复合增长率将达到38.8%,用于景观照明的LED市场规模年均复合增长率将达到21.7%,高于市场平均复合增长率,照明市场的快速发展将直接带动1W以上的大功率LED产品的市场需求。
毋庸置疑,随着LED技术的成熟,成本的降低,通用照明市场也将进一步打开。市场研究公司DarnellGroup公司总裁JeffShepard指出:“普通照明、医疗和建筑LED照明应用将在未来五年内呈现出年均90%以上的长期复合增长率。”据欧司朗光学半导体公司2008年调查统计,全球每年家庭照明灯座出货量约为500亿个。预估未来LED在价格下降以及技术不断成长下,2012年LED居住用照明市场规模可望达到1.2亿元左右,2007~2012年复合成长率将达到77%。LED通用照明市场无疑是一个巨大的潜在市场。
从今年4月28日起,科技部在16个省、直辖市的21个城市启动了“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作,这一政策的有力推动,使得LED照明产业在我国如火如荼地开展,全国呈现出一派火热态势。受我国LED产业火热态势的拉升,LED驱动电源市场也呈现出巨大的商机。LED驱动电源是LED产业链的发展的保障,LED电源的品质直接制约了LED产品的可靠性,因此,在LED产业链逐步完善的今天,LED驱动电源的成熟也至关重要。LED照明产业市场的火热必将带来相关配套产业的火热,LED驱动电源作为其“心脏”一般重要的配件,必将迎来全新的春天。
LED驱动电源广阔的电子变压器、电感市场
LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。
“一个LED驱动电源实际上就是一个开关电源,只不过它是一个恒流的开关电源。”佛山市伊戈尔电业制造股份有限公司研发中心项目工程师刘国良告诉记者说。
而一般的开关电源主要电路由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路等组成。在输入滤波电路里需要滤波电感滤去交流输入电压中的高频杂波成分,同时防止电网中的高频干扰;在功率变换电路里需要用到一个变压器起到存储能量、传递能量和释放能量的作用,将不稳定的直流电压变换成高频脉冲电压;输出整流滤波电路里也需要用到变压器输出和滤波器进行滤波、防干扰等。
而LED灯组驱动电源装置包括:一个电源滤波回路;一个电源转换电路;一个功率因素校正回路;一个LED定电流驱动回路等。勤上集团有限公司光电事业部工程部工程师许左辉表示说:“LED驱动电源和普通开关电源应用到的元器件基本是一样的,只是在性能上要求不一样。”深圳桑达百利电器有限公司开发部工程师李阳也指出:“两者所用元器件基本相同,但型号和性能上有很大的区别。”刘国良如是说:“应当这样说,所有的开关电源包括LED驱动电源里面都离不开高频变压器。一般来讲,至少用到1个高频变压器,至少用到2-3个的滤波器,起到滤波,防干扰和高频抑制的作用。”深圳茂硕电源科技股份有限公司研发部工程师赵义表示说:“一个LED驱动电源一般来说需要5-6个电感,1-2个电子变压器。电感主要是起到防干扰、滤波、恒流、谐定等作用,电子变压器主要是做能量转换,起到储能的作用。”
尽管在电子变压器和电感的应用上,LED驱动电源和一般的开关电源有着很大的相似性,但是实际上,由于LED驱动电源和普通开关电源有着很大的差别,在元器件的各方面的性能上也有很大的出入。“LED驱动电源和普通开关电源首先在可靠性和寿命这一块有很大的不同,其次,它们的结构形式也不一样,一般的开关电源是俩芯电源(一根火线,一根零线),但是LED驱动电源采用三芯(一个火线、一根零线、一根地线)电源技术。另外,在恒流精度上,LED驱动电源要求也更高。”
“LED驱动电源是一个恒流的开关电源,这是由LED光源决定的,LED光源每个器件有每个器件的一个极限参数。大功率的LED光源,必须用恒流驱动电源来保证它的正常工作,但普通的开关电源,大多数是恒压的。”刘国良表示LED驱动电源和普通的开关电源在驱动方式上有很大的不同。
就仅从一个LED驱动电源一般来说需要5-6个电感,1-2个电子变压器来看,LED驱动电源里应用的电子变压器、电感市场是非常巨大的,随着LED照明产业的火热,景观照明和路灯照明逐步成熟,以及家居照明的兴起和发展,LED驱动电源中应用的电子变压器、电感市场将进一步打开,行业厂商将迎来一个广阔的市场空间。
高效率、小体积、绿色环保发展趋势将对电子变压器、电感提出新要求
电源的发展趋向效率越来越高,体积越来越小,还要求符合绿色环保的时代要求。LED驱动电源更不例外,高效率、小体积、绿色环保成为LED驱动电源发展的趋势,无疑,也对应用其中的电子变压器和电感提出了更高的要求。
赵义告诉记者说:“要提高LED驱动电源的转换效率,主要从两个方面着手,第一是磁性元器件原材料的选择上,就电感而言,要选择粗一点的电感,这样的磁感量高,损耗就相对少;第二,要从方案上入手,采用软开关技术,这样能为元器件提供良好的工作条件使得器件在零电压或者零电流条件下进行状态转换,从而把器件开关损耗降低到最低水平。”总之,元器件的损耗要降低到最低水平来提高电源的转换效率。刘国良也指出:“电源的高效率要求元器件在开关损耗性能上要做得比较小,否则就会影响到驱动电源的效率。”
温升条件是影响电源效率极其重要的一个因素,尤其对于大功率的LED路灯而言,要提高电源的转换效率,必须注意电源作业的温升问题,无疑应用其中的元器件也面临更高挑战。赵义就指出:“对于户外照明用的LED驱动电源,需要在高温条件下作业,其工作范围要求达到-35℃~+60℃甚至更大范围,因此对元器件的温升范围也提出了更高要求。”
同时,刘国良指出:“任何一个产品都有自己的特点。LED光源本身体积做得很小,故配套的产品也要求做得很精致。对应用于驱动电源的元器件,包括元器件的温升、耐压值、电流参数等要求都比较高。这适用它在这个行业里的小型化发展。”广东欧普照明有限公司技术部工程师周明星认为:“LED驱动电源以后的发展还是得靠家庭用的、量大的市场来推动。而家庭用的驱动电源,一般是不会把电源分开,就是把电源和驱动合在一起做的,而不是把电源单独拿出来做。也就是集成化。”他指出:“集成化的发展趋势也可以有效控制成本,就目前而言,成本是LED发展的瓶颈。集成化的话,相对来说,总体体积也会小一些,符合电源体积越来越小的发展趋势。”赵义表示说:“针对驱动电源发展的小体积趋势,公司主要从元器件原材料的选择上,同时还有元器件的摆放位置上来改进。”
驱动电源作为灯具中及其关键的部分,其可靠性和稳定性备受关注,相关企业也在这方面下足功夫,尤其对元器件的选择上也极为慎重。“选择供应商,主要是参照国际标准,要求符合环保标准,同时还要符合公司的标准,多重保障。具体到公司的管理上要规范,对公司的工程人员研发水平有一定的要求,这样能配合公司要求去做出相应的产品参数的调整。同时,公司要有一定的设备检测能力,来保证产品的可靠性。”许左辉如是表示。
刘国良告诉记者说:“关键器件的采购,我们会选择国外品牌,这样来保证我们本身产品的一个可靠性。普通一些配件我们选择国内一些做得比较好的一些公司。核心的东西我们自己生产。在选择元器件上,我们会做一个严谨的考核。它的品质状况,它的品质管控情况,还有它上游材料的选择,我们都要考核,可以说我们不仅仅是考核我们的供应商,还要考核我们供应商的供应商。”他指出,国内厂商在产品的品质保证方面相对来说还缺乏一种有效的管控,需要在产品品质上下功夫。
周明星指出:“在选择元器件厂商,首先是他们在照明这个行业有做相关产品供应的,其次他们公司产品的性能规格是符合公司的要求,同时产品质量会在标准里有明确要求,再次,公司要有一定的规模,尤其是磁芯方面,基本上都是稍微有名的企业,很小的那些基本不会考虑。”他强调:“虽然国内企业基本上可以满足要求,但是可靠性和一致性还是差一点,特别是批量生产的时候,不能保证产品的合格率。”因此他呼吁国内厂商多投入研发,不能只抄袭别人的东西。
赵义表示说:“元器件目前也主要是自己做为主,采购磁芯,通过可靠性实验要保证它的质量稳定性。”他指出,国内元器件厂商在技术研发上还得加大投入。“目前很多的厂商都是抄袭别人的东西,没有属于自己的,这样不利于公司的发展。另外,厂商也要有完善的检测设备,保证批量生产的合格率。”
综上所观,高效率、小体积、绿色环保发展趋势将对电子变压器、电感提出新要求,整机企业更是对元器件厂商提出了更高的要求,无疑,在LED照明市场领域里,行业厂商也将面临更高的挑战。
行业厂商积极应对 逐步切入LED照明领域
LED照明产业的火热,带来的利好让各大厂商纷纷开始关注这个市场。江门市新伟特电子科技有限公司总经理刘耿信表示说:“可以用三句话来概况LED照明产业市场的发展,第一是,前景无限;第二是,小心操作;第三是,重技术和市场的引导。”深圳宝电通科技有限公司销售部副总经理赵刚也肯定说:“LED照明的市场肯定是非常好的,市场的发展趋势也是逐步往LED这个方向走。”
可以肯定的是,这个市场的前景是无限光明的,但要真正占领这个市场,行业厂商还需要多方面提高,如整机企业担心元器件的可靠性和稳定性问题,以及国内企业技术投入还相当缺乏等问题。不过对此,行业厂商也信心十足,并尽量配合整机企业做出努力。
金益宏股份有限公司工程部科长邓晓锋表示说:“为了配合电源厂商,保证电源的可靠性和稳定性,我们会做可靠性和稳定性方面的测试;另外,对铁芯的特性做出要求,在原材料选择上去把握。尤其是磁芯的选择,因为磁感量太低了,很难作业,太高了又容易饱和,频率容易受影响。”高雅线圈制品有限公司工程师张廷华告诉记者说:“要保证电源的可靠性和稳定性,对元器件的耐温度要求更高。首先在材料的选择上要选择耐温度比较高的材料,比如铜线的耐温等级相对比较高;其次对铁芯的要求更高。”他强调:“其实最大的保障还是在元器件的可靠性实验检测和元器件品质的检测。”完善的检测设备成了元器件可靠性和稳定性的保障。刘耿信也指出:“现在还没有一个很完善的测试手段,可以验证产品有5万个小时的寿命,一般来说都是有一个模拟推算在里面,比如说,使用温度达到多少度,它的寿命会减少多少,或者它会延长多少,这仅仅是一个理论推算而已,但并不代表真实的情况能达到。因此,在测试方面还有待完善。”
在各大厂商纷纷关注并积极投入LED照明市场研发的同时,赵刚表示要根据企业自身的产能、结构包括客户群结构作综合考虑,不能盲目去投入研发生产。“未来,这个市场市场肯定是好,但基于我们目前市场的一个定位,包括市场的情况、自身的生产情况等,要大批量整体去切换是不可能的,就像欧普一样,欧普传统的还是占到90%以上,LED这一块只能作为它的一个亮点。所以我们只能是逐步地去适应这个市场的需求,而不存在做内部的一些调整,更不可能主动去开发一种产品来让我们的客户去接受它,因为我们是做配件的,只能是客户有下单,有研发项目,那我们先从研发这一块来着手,再慢慢切入到我们后续的配合上。”
受益于LED照明产业的利好,LED驱动电源展现出无限的发展前景。作为行业厂商应该根据LED驱动电源发展的两大应用领域户外照明和室内照明市场来做好准备。中小型企业抓市场,在原有基础上更注重把握产品的质量,在可靠性和稳定性上保证,迎接LED室内照明时代的到来;而作为有一定技术研发能力的大中型企业,应当更注重在技术研发上加大投入,开发出高技术的LED户外照明市场产品,力争占领高端LED照明市场领域
雷霆万钧
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LV8
副总工程师
  • 2010-9-15 13:41:31
  • 倒数3
 
哪里粘贴的文章啊,没有看
太长了,
说点实在的吧
guinan1688
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高级工程师
  • 2010-9-23 16:35:47
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太长了,估计没几个人看;下次发点短而精的。
heimei868
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2018-10-30 14:37:43
  • 倒数1
 
太长不看是吗hhh、
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