近幾年,LED作為新型節(jié)能光源,高歌猛進,一路由戶外向室內(nèi)照明應(yīng)用場所發(fā)展。這一年剛開年,不少企業(yè)高調(diào)推出LED室內(nèi)照明產(chǎn)品,殺向LED室內(nèi)照明市場。LED日光燈管成為室內(nèi)應(yīng)用照明產(chǎn)品的核心成員,從而推動LED燈管驅(qū)動電源的市場爆發(fā)。
LED燈管市場爆發(fā)帶動配件驅(qū)動
目前的嚴峻市場形勢,對于LED企業(yè)而言,是幾多歡笑幾多愁。面對這場彌漫著生死硝煙的戰(zhàn)場,對于一些企業(yè)而言是結(jié)束,而對于另一些企業(yè)而言,戰(zhàn)爭卻是剛剛開始。
根據(jù)NPD Display Search最新報告LED Lighting Marketand Forecast Report,LED燈管2013年的國際市場占有率將達到6%,且將于2016年上升至22.3%。FL燈管2013年將輸出23,000萬根,2016年預(yù)計將增至79,100萬根。
據(jù)行業(yè)內(nèi)市場分析師預(yù)計在今明兩年我國LED驅(qū)動電源的市場規(guī)模將擴大數(shù)十億,且在技術(shù)上將迎來一定程度的突破,特別是在大功率LED驅(qū)動電源領(lǐng)域,因為受到LED路燈的強勁需求驅(qū)動,很可能呈現(xiàn)出不錯增長勢態(tài)。
LED照明的業(yè)內(nèi)人士都清楚,LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器,它在整個照明產(chǎn)品的設(shè)計中看似不起眼,但卻又無比關(guān)鍵。統(tǒng)計表明,2012年國內(nèi)LED驅(qū)動電源市場規(guī)模為101億元,同比往年增長37%。而受到LED照明市場巨大前景的利好刺激,越來越多的企業(yè)已經(jīng)開始進入LED驅(qū)動電源領(lǐng)域,未來市場規(guī)模有望進一步擴大。事實上,LED電源行業(yè)經(jīng)歷企業(yè)間的相互競爭和洗牌后,也正需要這么一個趨于穩(wěn)定增長的環(huán)境來進行一些內(nèi)部提升和資源優(yōu)化。
市場表現(xiàn):定價難
LED燈管價格混亂,源于各廠家在光源模組、驅(qū)動方案選擇上的不同,產(chǎn)品間的物料成本差異大。
以替換傳統(tǒng)燈管為主“從整體上看,LED燈管的主要市場還是在替換市場方面,因為這塊市場在短期內(nèi)釋放量大,目前的LED燈管都是以替換傳統(tǒng)日光燈管為主。”深汕電器副總經(jīng)理林上耀針對目前的LED燈管市場作出了點評。
LED燈管在進行產(chǎn)品規(guī)格尺寸定型的時候,主要是以參考傳統(tǒng)日光燈管的規(guī)格尺寸、產(chǎn)品功率和照度來確定。
“LED燈管的尺寸、長度、堵頭規(guī)格和傳統(tǒng)日光燈管保持一致。LED燈管規(guī)格對應(yīng)的功率則以‘LED燈管功率=傳統(tǒng)日光燈管功率x50%’的定律來計算確定。”據(jù)金其彬介紹,以T8管為例,LEDT8-0.6M-9W是對應(yīng)傳統(tǒng)T8-0.6M-18W,而LEDT8-1.2M-18W則對應(yīng)傳統(tǒng)T8-1.2M-36W。LEDT5燈管也是用類似的方法來和傳統(tǒng)燈管對應(yīng)。
LED日光燈管產(chǎn)品技術(shù)含量低,眾多小企業(yè)大量涌入,市場公模配件也十分普遍,很多產(chǎn)品的零配件通用,小企業(yè)來進行加工生產(chǎn)以此來降低成本,也會讓產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象越來越嚴重,價格戰(zhàn)更激烈。企業(yè)在價格戰(zhàn)中利潤日益攤薄,很少企業(yè)能夠拿出資金來進行長久研發(fā),行業(yè)間產(chǎn)品互相抄襲。企業(yè)的發(fā)展主要依賴于控制生產(chǎn)成本和增加銷售額,顯然采用這種思維模式去做LED室內(nèi)產(chǎn)品,也必將會把這個市場和產(chǎn)業(yè)越做越亂。
LED燈管驅(qū)動十大設(shè)計原理
1、LED日光燈電源為什么一定要恒流的呢?
LED半導(dǎo)體的特性決定其受環(huán)境影響較大,譬如溫度升高,LED的電流會增加;電壓的增加,LED的電流也會增加。長期超過額定電流工作,會大大縮短LED的使用壽命。而LED恒流就是在溫度和電壓等環(huán)境因素變化時,確保其工作電流不變。
2、LED日光燈電源要怎樣才可以與燈板匹配?
一些客戶先設(shè)計燈板,再找電源,發(fā)現(xiàn)很難有合適的電源,要么電流太大,電壓太小(如I>350mA,V<40V);要么電流太小,電壓太高(如I<40mA,V>180V),造成的結(jié)果是發(fā)熱嚴重,效率低,或者輸入電壓范圍不夠。其實,選擇一個最優(yōu)良的串并接方式,加在每個LED上的電壓電流是一樣的,而電源的效果卻能發(fā)揮最好的性能。最好的方式是先和電源廠商溝通,量身定做。
3、LED日光燈電源的工作電流是多少才是最合適呢?
一般LED的額定工作電流20毫安培,有的工廠一開始就用到盡,設(shè)計20毫安培,實際上此電流下工作發(fā)熱很嚴重,經(jīng)多次對比試驗,設(shè)計成17~19毫安培是比較理想的,推薦設(shè)計為18毫安培。
4、LED日光燈電源的工作電壓是多少呢?
一般LED的推薦工作電壓是3.0-3.5V,經(jīng)測試,大部分工作在3.125V,所以按3.125V計算式比較合理的。M個燈珠串聯(lián)的總電壓=3.125*M
5、LED燈板的串并聯(lián)與寬電壓要多寬呢?
要使LED日光燈工作在輸入電壓范圍比較寬的范圍(全電壓)AC85~265V,則燈板的LED串并聯(lián)方式很重要。由于目前的電源一般為非隔離的降壓式電源,在要求寬電壓時,輸出電壓不要超過72V,輸入電壓范圍是可以到達85~265V的。也就是說,串聯(lián)數(shù)不超過23串。并聯(lián)數(shù)不要太多,否則工作電流太大,發(fā)熱嚴重,推薦為6并/8并/12并。總電流不超過240毫安培為好。還有一種寬電壓方案,就是先用L6561/7527把電壓抬高到400V,然后再降壓,相當于兩個開關(guān)電源,成本貴一倍,此方案性價比不高,沒有市場。
6、LED的串并聯(lián)與PFC功率因素及寬電壓的關(guān)系是什么樣的?
目前市場上的電源PFC有三種情況:一種是不帶PFC專用電路的,其PFC一般在0.65左右;一種是帶被動式PFC電路的,燈板匹備得好,PFC一般在0.92左右;還用一種是用有源主動式7527/6561電路做的,PFC可以達到0.99,但這個方案的成本比第二種方案貴一倍。所以第二種方案的較多。對于被動式PFC電路:也叫做填谷式PFC電路,其工作電壓范圍是交流輸入電壓峰值的一半。如輸入是180V,其峰值是180*1.414=254V,峰值電壓的一半是127V,再減去降壓式的壓差30V,其最大輸出是90V,所以LED燈珠串聯(lián)數(shù)最多28串。因此,要想得到比較大的功率因素,燈珠的串聯(lián)數(shù)不能太多,否則,就達不到低電壓的要求。
7、LED日光燈電源恒流精度多少才最合適?
市場上有的電源的恒流精度太差,象市面上流行的PT4107/HV9910/BP2808/SMD802方案等恒流的方案,誤差達到±8%或±10%,恒流誤差太大。一般要求在±3%就可以了。按3%的誤差,6路并聯(lián),每路的誤差約±0.5%,如果是12路并聯(lián),每路的誤差約±0.25%,該精度足夠了。精度太高,成本會大大增加。而且對LED來講,17毫安培和17.5毫安培影響不大。
8、隔離/非隔離
一般隔離電源如做成15W,放在LED燈管內(nèi),其變壓器體積很大,很難放進去。尤其對T6/T8燈管,幾乎不可能的,所以隔離的一般只能做到15W,超過15W的很少,并且價格很貴。所以,隔離的性價比不高,一般是非隔離的占主流較多,體積可以做得更小,最小可以做到高8毫米,實際上,非隔離的安全措施做好了,是不存在問題的。
9、LED日光燈電源效率
輸出功率(輸出LED的電壓*輸出電流/輸入功率)。這個參數(shù)尤為重要,如果效率低就意味著輸入功率有很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來;如果是裝在燈管內(nèi)就會產(chǎn)生一個很高的溫度,再加上我們LED的一個光效比所散發(fā)熱量,就會疊加產(chǎn)生更高的溫度.而我們的電源內(nèi)部所有電子零件的壽命都會隨溫度的上升而縮短.所以說效率是決定電源壽命最根本的因子,效率不能太低,否則消耗在電源上的熱量太大。一般在80%以上就可以了,不過,效率與燈板的匹配接法有關(guān)。
10、LED日光燈電源尺寸
高度是限制的主要因素,一般用于T6管/T8的尺寸要求高度不能太高≤9毫米。T10管的高度≤15毫米。長度可以偏長,更易于散熱。
LED燈管驅(qū)動技術(shù)發(fā)展趨勢
從目前市場了解來看,LED日光燈管式結(jié)構(gòu)應(yīng)用會較好發(fā)展。從家居照明來看,合適的照明強度還是需要10W以上節(jié)能燈具產(chǎn)品。熒光燈大多在7~15W功率,節(jié)能型日光燈在20~40W功率。如果用LED集中設(shè)計10W以上的功率,散熱會令我們很頭痛,也是影響成本的重要因數(shù),顯然像燈泡結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品很不適合LED應(yīng)用。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規(guī)模量產(chǎn)民用。日光燈管式結(jié)構(gòu)符合LED散熱要求,也符合現(xiàn)有燈具接口方式。
廠商從成本考量,大多設(shè)計功率在20W以內(nèi)的LED燈管,從不斷增長的LED亮度來說20W符合未來LED照明光源發(fā)展要求,待LM值達到150LM/W時,才是LED照明大呼節(jié)能輝煌時代!未來的方式是,先恒壓,再線性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內(nèi)適應(yīng)負載需要,按LED有不同的Vf值3~3.6V之間,那按LED實際數(shù)量乘于3V計算出最低值,再按3.6V電壓乘于數(shù)量計算出最大可能電壓值,最終確定電源部分需要調(diào)整的電壓范圍。再線性恒流源后端恒流,可以多路恒流源并聯(lián)使用,也可以單路多個恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測恒流源壓差,調(diào)整合適負載需求電壓,從而達到高效、靈活的驅(qū)動線路需求。
具體表現(xiàn)為以下四點:
1、針對LED的特點開發(fā)一系列恒壓恒流控制電子電路,利用集成電路技術(shù)將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值,使得LED能獲得穩(wěn)定的電流,并產(chǎn)生最高的輸出光通量。LED驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。
2、LED驅(qū)動電路具有智能控制功能,使LED的負載電流能夠在各種因素的影響下都能控制在預(yù)先設(shè)計的水平上。當負載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時,初級控制IC可以通過控制開關(guān)使負載電流回到初始設(shè)計值上。
3、在控制電路電路設(shè)計方面,要向集中控制,標準模塊化,系統(tǒng)可擴展性三方面發(fā)展。
4、在目前LED光效和光通量有限的情況下,充分發(fā)揮LED色彩多樣性的特點,開發(fā)變色LED燈飾的控制電路。
當然,從整體來看,LED電源行業(yè)在“馬太效應(yīng)”的影響下,依然將會在優(yōu)化資源、提升技術(shù)的同時持續(xù)的進行市場洗牌。有行業(yè)評論家認為這是因為大功率LED大企業(yè)有品牌優(yōu)勢和規(guī)模化優(yōu)勢,導(dǎo)致中小企業(yè)無法與之抗衡。但這只是表面現(xiàn)象,因為大企業(yè)是無法完全占領(lǐng)整個市場的,細分市場恰恰就是中小企業(yè)成長的機會。
LED驅(qū)動電源經(jīng)過多年的快速發(fā)展,國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展瓶頸包括產(chǎn)品規(guī)格、品牌、價格、渠道建設(shè)、營銷模式等。隨著行業(yè)的市場快速擴大,企業(yè)間的價格肉搏最后只能是兩敗俱傷,這幾乎已經(jīng)是所有LED企業(yè)的共識,那么,為了更好地在這個愈加殘酷的市場上更好地生存下去,找到藍海,正是所有LED電源企業(yè)的當務(wù)之急。