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LED灯大功率基础知识

2010-04-14 19:16:13 阅读10 评论0 字号：大中小

半导体照明(发光二极管，英文简称LED)是一种新型的固态光源，已经在特殊照明领域显现出节能效果，例如景观照明(替代霓虹灯)节能70%、交通信号灯(替代白炽灯)节能80%。目前LED发光效率已高于白炽灯，预计2010年将超过荧光灯，有望进入占全球电力消耗15-20%的普通照明领域，节能的效果将更加显著。综合其低功耗、长寿命等特点，在全球能源危机，环保压力又极大的情况下，半导体照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径，正以更快的速度拓展其多种应用范围。随着技术的不断提升，大尺寸液晶电视背光源、汽车、商业和工业用照明已逐步成为LED主要应用领域。2006年全球LED的市场超过70亿美元，年均增长率超过20%，未来5-10年将形成500-1000亿美元以上的潜在市场。鉴于半导体照明产业令人鼓舞的发展前景，近年日本“21世纪光计划”、美国“下一代照明计划”、欧盟“彩虹计划”、韩国“GaN半导体发光计划”等政府计划纷纷启动。面对半导体照明市场的巨大诱惑，世界三大传统照明工业巨头飞利浦、通用电气、欧司朗也与半导体公司合作，成立半导体照明企业。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经在全球打响。　

　　加强自主创新，实现我国半导体照明的跨越式发展　

　　我国已成为世界{dy}大照明电器生产国和出口国，2006年中国照明行业产值约1600亿元，出口100亿美元，但仅占全球市场18%，大而不强。2006年国产芯片市场占有率44%，2001-2006年LED市场销售额增长率48%，2006年LED封装产值146亿元。已经形成了从外延片生产、芯片制备、器件封装到集成应用的比较完整的研发体系。预计2010年我国半导体照明及相关产业产值将达到1000亿元。　　

　　“十一五”国家半导体照明工程的发展，强调创新性。强化技术集成，围绕重大战略产品，产学研上下游联合攻关，解决制约产业发展的共性关键技术；实施产业技术联盟与人才培养、基地建设战略，建立完善的技术创新体系与特色产业集群，提升产业持续创新的能力，最终形成有自主知识产权和中国特色的半导体照明新兴产业。　

促进产学研联合

通过联盟搭建半导体照明自主创新交流合作服务平台　

照明的关键技术要从产业链整体出发进行分析，半导体照明的核心技术包括：高可靠性、高效率的智能化驱动系统设计和制作技术，人眼舒适、环境友好、高光能利用效率的照明系统二次光学设计技术，色温可控、色品一致性好的高效率、高可靠性LED封装技术，低成本半导体照明产品制作技术，标准和检测技术，空间受限情况下半导体照明灯具整体散热设计技术，半导体照明灯具的安全防护技术，新颖的半导体照明灯具设计技术等。

LED封装核心技术包括：高可靠LED封装结构设计技术、高功率密度的大功率单体LED封装技术、多COB封装技术、荧光粉涂覆技术、极低热阻的LED封装技术、色品一致性好的LED封装技术、高光提取效率的封装结构设计技术、低色温高显色指数高效率白光LED封装技术等。

LED外延及芯片核心技术包括：高外量子效率的器件制备技术、低工作电压的材料外延生长和器件制备技术、高内量子效率的外延结构设计技术、高晶体质量的材料外延技术、低热阻的芯片制备技术、可靠性评测及失效机理、低成本的器件制作技术等。

我国半导体照明产业面临难得的历史机遇。我国LED封装和应用产品产量占全球的70%，发挥我国在封装、模组与灯具等半导体照明下游产业的相对优势，研发若干种市场需求大的照明产品，可快速打开半导体照明应用市场，从而推动我国半导体照明技术的整体进步。

目前LED产业中的专利还集中在上、中游产业，下游产业技术还有待进一步发展。

(一)对于LED路灯照度的提高:选用椭圆LED的突出特点:1)角度是100/50的LED照度是同等流明数的120角度的LED的2倍左右,而且椭圆形角度的LED发出来的光形是长方型,更适合在路灯上使用,况且照度的提高可以更好的应用于高杆LED路灯上.

2)成本的节约:实现同样的照度,选用椭圆LED的灯的个数要远远小于120度同等流明数的LED,LED灯数的减少也降低了整个系统散热问题的解决难度.

(二)一次光学透镜原材料的重要性:1)原材料的选择:现在大功率LED一次光学的透镜的原材料大概可以分为两类,一种是环绕树脂,一种的硅胶,其中硅胶又跟里面某中化合物的成分不同分好多种,

大功率LED使用环绕树脂做一次光学的透镜的好处是因环绕树脂透光性能很好,所以在短时间内LED看起来亮度会很亮,流明数很高,缺点是长时间使用的情况下环绕树脂内部会发生些影响其性能的化学变化,导致一次光学的透镜颜色变黄,这样透光性就变的很差,光衰很严重,附件中就有一份报告是我公司原厂做的测试报告,用环绕树脂的LED在使用6000小时的时候就已经不能在使用.而使用硅胶做一次光学的透镜,优点就是稳定性比较好,长时间使用内部几乎不发生化学变化,这样可以保证LED的使用寿命更长,研晶的LED一次光学透镜均使用全球{zh0}的硅胶日本SILICON 品牌,所以质量上有所保证.

前国内市场上销售的大功率品牌很多，品质也参差不齐，总的来说Cree和Lumileds公司的产品仍然是高阶产品的代表，而Cree的产品又因为产品线齐全，供货期稳定而成为该类产品的主流，以其生产的光通量70-90ml的1W/3W白光LED类产品为例，目前市场售价在17元人民币左右，而其在8月份的售价约为18元人民币，价格降幅不大，相对稳定。据代理商介绍，同类型的Lumileds产品价格在19-21人民币左右，由于供货期的稳定性不及Cree，另外价格也比Cree稍高，所以其产品在市场中的销售远不及Cree。

台湾产品占据了内地大功率LED市场相当大的比例，除佰鸿、先进、艾迪森等大厂的产品外，研晶、葳天等二线厂家的产品也都有销售。由于台湾产品的xxx较高，所以占据了高中档产品绝大部分，1W白光LED（光通量70-90ml）售价从10元到15元人民币不等。而光宝、亿光这两大巨头由于前期都是主攻小功率，现在虽都有大功率产品推出，而且品质上乘，但在国内目前耕作不深，所占市场比例还不很高。

很多国内企业在封装技术上可与全球一线大厂比肩，所以进口芯片，国内封装的大功率LED具有很大的比较优势，价格也与台湾产品看齐，1W白光LED（光通量70-90ml）售价在10元到15元人民币之间。另外一些xx国内生产的大功率LED价格则要低很多，目前基本在5.50元人民币左右。究其原因，一方面是其具有的人力、区域成本较低，可使其价格降低，另一方面品质上存在的差距也是其售价较低的原因。

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