LED灯的技术发展方向

LED灯的前景

　　随着地球温室气体排放问题日益严重，逼近地球自我调节的临界点，各国纷纷出台相关政策，包括我国在内的世界各国政府必需刻不容缓的执行节能减排（二氧化碳），led灯是目前最节能的绿色环保电光源，自然成为照明节能减排的主要选项，随着LED灯成本与价格的逐渐降低，其普及的速度也在加快，在2020年以前，LED灯的市场占有率将超过50%。

　　降低LED灯的成本

　　LED芯片占据LED灯成本的主要部分，因而降低LED的成本的主要途径就是降低LED芯片的成本。

　　LED芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅，发展到氧化锌、氮化镓等新材料。在短短数年内，借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进，LED 在光效方面实现了巨大突破。

　　硅基底成本很低，技术在不断进步中，但目前发光效率还不满意，如果保持这种发展速度，一旦达到较高水平，则硅基底成为最主要的技术方案成为必然的选择，企业也将获得巨大的经济回报。

　　提高LED灯的光效

　　提高光效还可以从提高有效光线的比例入手。薄膜芯片技术能够减少各侧面的光输出损耗，借助底部的反射面使 97% 以上的光线从正面输出，使得电能转换得到的光线绝大部分都是有效光线，不但显着提高LED 的光效，还为透镜设计创造了优越的便利条件。薄膜芯片技术是目前超亮 LED 芯片生产中的核心技术。

提高LED灯的显色性

　　在高亮度白光LED中，一小部分蓝光发生斯托克斯位移后具有更长的波长。这是好事情，因为这使得LED灯厂商可以使用许多不同颜色的荧光粉层，从而扩展发射光谱，有效地提高LED的显色指数(CRI)。采用荧光粉的白光LED获得的高CRI是有代价的，因为斯托克斯位移会造成白光LED的效率低于单色LED的效率。不过对于大多数照明应用而言，宁愿选用高CRI而效率略低的LED灯。

　　提高LED灯电源的效率

　　不管是做限流型恒流控制的电源，还是运放控制的恒流电源，都要解决供电问题。即开关电源芯片工作 的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的，芯片的工作电流从一个MA到几个MA不等。象FSD200，NCP1012，和HV9910，此种芯片是高压自馈电的，用起来是方便，但高压馈电，造成IC热量的上升，因为IC要承受约300V的直流电，只要稍有一点电流，就算一个MA，也有零点三瓦的损坏耗了。一般LED电源不过十瓦左右，损失零点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个点。典型的象QX9910。，用电阻下拉取电，这样，损耗就在电阻上，大约也得损失它零点几瓦吧。还有就是磁耦合，就是用变压器，在主功率线圈上加一个绕组，就象反激电源的辅助绕组一样，这样可以避免损掉这零点几瓦的功率。这也是为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一，就是为了避免损失那零点几瓦的功率，将效率提几个点。

　　提高LED灯系统可靠性

　　LED 的整体效率、使用寿命和可靠性必须通过系统优化才能得以提升。

　　光源：紧凑、高效，选择合适的颜色和输出功率。

　　控制和驱动：使用电子电路实现 LED 的恒流驱动和控制。

　　热管理：若要达到更长的使用寿命必须控制 LED 节点温度，散热模型计算与新材料新工艺的运用是LED灯技术热点。

　　光学元件：透镜、反射器或导光板材料是将光线聚焦在目标区域或分散在四周，这要根据设计需求而定。

　　随着LED 技术的快速发展以及LED光效的逐步提高，LED 灯的应用将越来越广泛。特别是随着全球性能源短缺问题的日益严重， LED灯 将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的必然选择。此外，在室内灯具设计方面，LED 将趋向智能化、多样化和艺术化。