LED作為一種新型光源，節(jié)能、長壽命、無污染而受到大家的廣泛關(guān)注。尤其中國奧運(yùn)會(huì)成功運(yùn)用大量LED技術(shù)，效果非凡，各地方政府紛紛扶持LED產(chǎn)業(yè)，建立了大量的LED示范單元，與此同時(shí)，大量的企業(yè)也涉足該領(lǐng)域，就連做電池起家，汽車成名的BYD公司再次提出LED世界第一的口號(hào)。
LED真的就進(jìn)入繁榮時(shí)期了么?
我個(gè)人認(rèn)為，這只是一個(gè)方向不明的亂戰(zhàn)時(shí)期。
在人類歷史長河中，從沒有哪個(gè)照明設(shè)備像LED這樣還沒有成熟就被寄予厚望，但是緩慢的發(fā)展，也使的LED產(chǎn)品過于概念化，缺乏客戶基礎(chǔ)。即便現(xiàn)在政府正在以LED路燈為突破口試圖扶持LED的成長，可LED無論是民用還是商用的客戶群依舊沒有形成。在這個(gè)時(shí)候有一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)：LED廠商已經(jīng)把壓縮成本作為第一要?jiǎng)?wù)!很多公司將LED的電流做大以在維持亮度不變的情況下減少燈芯數(shù)量以節(jié)約成本，或者壓縮PCB面積，抑或是減少安規(guī)器件等方法，當(dāng)然大家要相信中國的公司在壓縮成本方面的先天優(yōu)勢。暫且不說這樣做對(duì)于產(chǎn)品安全問題的影響，就產(chǎn)業(yè)群而言，LED在還沒有市場的情況下就進(jìn)入了價(jià)格洗牌的局面，這對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)來說是不利的，資金大頭的進(jìn)入會(huì)加劇中小企業(yè)的衰亡。
這是一個(gè)危險(xiǎn)的局面，一方面LED的技術(shù)發(fā)展將會(huì)停滯甚至于退化，另一方面成本的壓縮，或者說過多的關(guān)注成本無法保證最終產(chǎn)品特質(zhì)，將很大的程度上不能展示LED的優(yōu)勢。因此我斗膽，認(rèn)為此時(shí)的LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向錯(cuò)了。
現(xiàn)在的LED產(chǎn)業(yè)為了打開民用市場，多是將LED燈具設(shè)計(jì)成可替換方式，即直接替換現(xiàn)有的燈具。但是在燈具發(fā)展的過程中，除了緊湊型燈管直接替換白熾燈以外，鮮有直接替換的模式，像T8、吸頂燈幾乎是熒光燈的專利，而吊燈依舊是鎢絲燈的天下，LED為什么一定要走替換的道路?
現(xiàn)有的替換燈具這種設(shè)計(jì)方式有什么缺點(diǎn)?
1.散熱
LED的耐熱很差是人所共知的，必然會(huì)帶來燈芯壽命的問題�，F(xiàn)有的LED燈的設(shè)計(jì)往往散熱難以達(dá)到要求，在一個(gè)散熱要求非�？量痰念I(lǐng)域，卻使用十分低劣的被動(dòng)散熱方式，而且多是風(fēng)冷，甚至是封閉式的風(fēng)冷。像一些燈具在驅(qū)動(dòng)板和鋁散熱片之間要加塑料套管以增加絕緣的可靠性，還需要灌散熱硅膠以提高散熱能力。而T8的燈管燈管還是封閉的，燈芯只能依靠空氣對(duì)流傳熱到燈管背面的鋁管上進(jìn)行散熱。一般這類燈的內(nèi)部溫度都會(huì)有七八十度。并且要是兼顧散熱，重量又是問題;兼顧重量，散熱難以保證，這在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中是兩難的選擇，尚沒有可行的標(biāo)準(zhǔn)。
2.壽命
LED燈芯壽命隨溫度的升高而呈指數(shù)降低;電解電容溫度每升高十度壽命降低一半;MOS溫度升高，內(nèi)阻增加，損耗增加，溫度又會(huì)升高(恒流模式)，最終燒毀。當(dāng) 然，國內(nèi)的廠商沒有給出具體LED燈具的壽命，宣傳的時(shí)候只是提到LED燈芯壽命十萬小時(shí)，但是LED的壽命瓶頸在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)板，往往LED燈芯沒有損壞，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)掛掉了。
另外LED的光衰是非常嚴(yán)重的，所以燈具的壽命應(yīng)該也要考慮視覺感受，就是經(jīng)過多長時(shí)間燈具的亮度降低到視覺上覺得暗的程度，可以認(rèn)為壽命到了，客戶就會(huì)考慮更換燈具，這個(gè)壽命是廠商都沒有給出來(或者沒有辦法給出)，但這非常重要。
再而言之，現(xiàn)有的LED家用照明多數(shù)受體積限制，防護(hù)方面很難做的很好，在電壓波動(dòng)較大，干擾嚴(yán)重的區(qū)域，現(xiàn)有的低功率的設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn)。
而最重要的是，LED的壽命和公司的壽命是否成正比，假若宣傳10年的LED燈具2年就壞了，而半年前這家公司已經(jīng)關(guān)門大吉，用戶是否會(huì)去冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)?
3.重量
螺旋類接口的燈具中，熒光燈的重量只有LED燈具的數(shù)分之一，由于沒有了散熱片的問題，熒光燈的重量對(duì)燈座來說可以忽略不計(jì)，但是LED的重量對(duì)燈座是一個(gè)很嚴(yán)重的考驗(yàn)，尤其是7.8W的螺旋接口LED燈，其重量是很危險(xiǎn)的，這一點(diǎn)又有哪個(gè)商家考慮了?
4.價(jià)格
一般的LED驅(qū)動(dòng)板在70度的溫度下可能壽命僅5年(家用)，遠(yuǎn)沒有達(dá)到LED燈芯10年的“概念”。所以相對(duì)比同等亮度的熒光燈來說，即便熒光燈只有1年的壽命，1W1元的熒光燈要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比1W10元的LED劃算得多。尤其是LED燈具損壞往往燈芯沒壞，卻要整個(gè)燈更換。算一算因?yàn)槭种坏尿?qū)動(dòng)板卻要丟棄剩下十分之九的燈(燈芯和散熱片占了整個(gè)燈具絕大部分的成本)，如果每一個(gè)廠商都沒有做好回收再利用的話，客戶是不會(huì)喜歡這樣的產(chǎn)品的。
5.效率
也許有人會(huì)很奇怪，LED是節(jié)能產(chǎn)品，為什么要考慮效率的問題?我在這里提到兩點(diǎn)，一個(gè)是PF值，一個(gè)是系統(tǒng)效率。由于現(xiàn)有的LED設(shè)計(jì)多數(shù)都是低功率的，受成本的壓力均采用被動(dòng)PFC(填谷式)，PF可能最高90，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主動(dòng)PFC動(dòng)輒99的效率，對(duì)國家而言用LED取代發(fā)光效率非常接近的熒光燈是個(gè)壓力。
由于LED的燈具現(xiàn)有的設(shè)計(jì)(除了路燈之外)多數(shù)都是小功率的，像是4.8W，7.2W等，器件的損耗占了很大的比例，隔離方式的必然很低，為了提高效率而采用非隔離方式不但要在安全上做很好的設(shè)計(jì)，而且效率也僅僅在80左右，很不理想。并且，現(xiàn)有的LED生產(chǎn)廠商到底LED的光照度做到了多少，都沒有提供準(zhǔn)確的數(shù)值，往往發(fā)光亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)稱值。
6.光感
光感，就是人眼對(duì)LED發(fā)光的視感——視覺感受。因?yàn)長ED燈作為一個(gè)照明的產(chǎn)品，其視感是非常重要的。LED一個(gè)優(yōu)勢是光譜純凈，但是這在視覺上面卻是一個(gè)非常嚴(yán)重的劣勢。人的眼睛是不能長時(shí)間觀測一個(gè)單色譜的光源，尤其是發(fā)育期的嬰幼兒、兒童等，市場上推出的純冷白光的兒童護(hù)眼燈是不合適的，即便是不閃的，在這方面暖色調(diào)的全光譜的白熾燈才是相對(duì)最合適的(以太陽光為參考，不可否認(rèn)，太陽光才是生命最需要的)(如果大家有了解LED植物生長燈的，就應(yīng)該考慮一下既然植物生長都需要調(diào)制的光源，人眼更需要)。當(dāng)然，LED可以調(diào)制，但是比較麻煩，比較專業(yè)，需要理論和大量的調(diào)研數(shù)據(jù)支持，是很多均光材料廠商或者LED光源廠商抑或是方案供應(yīng)商難以實(shí)現(xiàn)的。
LED是點(diǎn)光源，所以一般LED的燈具顆粒感都比較明顯，并且其發(fā)光位置比較集中，目視燈具的時(shí)候會(huì)有刺痛感，這種感覺在其他光源中一般只有大功率的才會(huì)出現(xiàn)。所以LED需要在均光上面做更好的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)在保證亮度的情況下，將點(diǎn)光源盡量擴(kuò)展成面光源，提高眼睛的舒適度。
再有就是很多產(chǎn)品都會(huì)做LED調(diào)光設(shè)計(jì)，以節(jié)約能源，且不說低功率的時(shí)候效率的問題，由于線圈中的電流的存在，會(huì)導(dǎo)致調(diào)光設(shè)計(jì)中灰階變化不連續(xù)，也就是說按比例調(diào)節(jié)的過程中，LED的亮度會(huì)慢慢變亮再突然變亮，視感很不舒服，調(diào)光技術(shù)還是需要開發(fā)。
從這幾方面說，LED燈具的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步的開發(fā)。
對(duì)于LED的燈具開發(fā)，我并沒有接觸整燈的設(shè)計(jì)，僅僅做過驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)，所以這里面的說法僅僅代表個(gè)人的想法。
LED有什么優(yōu)勢?除了光效率高，節(jié)能，無污染之外還有一個(gè)非常特別而常常被忽略的優(yōu)勢——低電壓驅(qū)動(dòng)。之所以提到這一點(diǎn)，是LED可以作為低電壓的安全照明來使用，將電源和燈芯，高壓的部分就不會(huì)和用戶直接接觸，而避免一些安全問題的出現(xiàn)，例如現(xiàn)有的燈具在破損的時(shí)候更換而出現(xiàn)的安全問題。但是現(xiàn)有的很多LED設(shè)計(jì)采用非隔離模式以提高效率，使得燈頭依舊是高壓，十分的不安全。
相比較現(xiàn)有的LED家用照明電源和燈芯放在一起的設(shè)計(jì)，我更傾向于路燈上開關(guān)電源+恒流模塊+燈芯的分離式設(shè)計(jì)。使用開關(guān)電源可以保證PF和效率，而且在防護(hù)方面可以輕易做得非常好。
若是所有的4.8W的光源全部采用一個(gè)開關(guān)電源供電，首先正常運(yùn)作的時(shí)候PF、效率都可以保證的，即便是加上線上的損耗(使用23號(hào)線過1A電流，大約損耗0.7W/10m)這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4.8W的現(xiàn)有設(shè)計(jì)的損耗(0.3A14V，效率約80，損耗近1.5W)。簡單地說，將家里面能用到的所有LED小功率的燈具全部使用一個(gè)開關(guān)電源，用銅線將低壓直流電送到燈芯上面，即便考慮走線的長度帶來的損耗，也遠(yuǎn)比現(xiàn)有的方案經(jīng)濟(jì)。
散熱上面如果可以采用CPU上面使用的主動(dòng)散熱設(shè)計(jì)，效果絕對(duì)是滿足要求的，要知道CPU對(duì)溫度比LED燈芯更敏感。單獨(dú)為LED開發(fā)散熱片模具的費(fèi)用就是問題，還不保證公司是否具備散熱設(shè)計(jì)的專業(yè)資格，而使用CPU的散熱器則相對(duì)好得多，當(dāng)然樣式上不是那么的正式。在淘寶上面有一家DIY模式的店鋪，50WLED的用了CPU的風(fēng)扇。
這樣來說，效率和散熱的問題都可以得到很好的解決，不但解決了壽命的影響，更換起來也十分方便，LED燈芯亦是工作在安全電壓之下，即便直接觸摸也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，也許是一個(gè)可行的選擇?
LED是一個(gè)不閃的光源，為了節(jié)能非得要閃，雖然對(duì)眼睛好不好沒有定論，但是畢竟是丟西瓜撿芝麻。我倒認(rèn)為可以采用8421這樣的比例直接用開關(guān)控制多少個(gè)燈亮，倒是個(gè)調(diào)光的好選擇。
不過，我個(gè)人看現(xiàn)在的LED市場，單純依靠替換、模仿是走不出去的。電源的設(shè)計(jì)可以學(xué)習(xí)，可以采用某某方案，但是替換式的燈具永遠(yuǎn)不可能占據(jù)主流市場(除非有一個(gè)非常的優(yōu)勢，無論是光效還是價(jià)格，這點(diǎn)LED都不具備)。LED在替換式的設(shè)計(jì)中已經(jīng)走向了牛角尖，在還沒有打開市場的情況下，廠商又把原因歸結(jié)到價(jià)格因素，拼命地壓縮成本，實(shí)際上是錯(cuò)誤的，熒光燈一個(gè)20元(緊湊型，使用MOSFET驅(qū)動(dòng)，T8燈管約4元)，而相同亮度的白熾燈只要8角，這么大的價(jià)格差距熒光燈卻依舊占據(jù)了主流市場，是因?yàn)闊晒鉄糇叱隽伺c白熾燈不一樣的，更方便的、獨(dú)有的結(jié)構(gòu)，如果當(dāng)初熒光燈只想到完全替換白熾燈，沒有U燈管，T8等燈管的樣式，相信熒光燈依舊會(huì)是慘淡經(jīng)營。所以LED并不依賴于成本而生存，而需要一個(gè)公司能夠有新的LED凸顯優(yōu)勢的產(chǎn)品，該公司必須懂得LED的特性和客戶的需求，這樣的公司很少。在現(xiàn)有的盲目競爭的狀態(tài)下，眾多企業(yè)蜂擁而上，全部都是相同的架構(gòu)，相同的外觀，LED燈具到底該如何設(shè)計(jì)，卻少有人真正去考慮這一點(diǎn)。
所以，在這種市場狀態(tài)下，開發(fā)出透光度更高，均光效果更好的材料也許是眾多公司的一個(gè)不錯(cuò)的選擇方向。
