LED照明走替換式設(shè)計(jì)是死路一條嗎？

　　在人類(lèi)歷史長(zhǎng)河中，從沒(méi)有哪個(gè)照明設(shè)備像LED這樣還沒(méi)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(guò)于概念化，缺乏客戶(hù)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(zhǎng)，可LED無(wú)論是民用還是商用的客戶(hù)群依舊沒(méi)有形成。在這個(gè)時(shí)候有一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)：LED廠(chǎng)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(guó)的公司在壓縮成本方面的先天優(yōu)勢(shì)。暫且不說(shuō)這樣做對(duì)于產(chǎn)品安全問(wèn)題的影響，就產(chǎn)業(yè)群而言，LED在還沒(méi)有市場(chǎng)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(lái)說(shuō)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(shuō)過(guò)多的關(guān)注成本無(wú)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(shì)。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(kāi)民用市場(chǎng)，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(guò)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(zhuān)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(lái)燈芯壽命的問(wèn)題。現(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)散熱要求非常苛刻的領(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(lèi)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(wèn)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(méi)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(guó)內(nèi)的廠(chǎng)商沒(méi)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(wàn)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(méi)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(jué)感受，就是經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間燈具的亮度降低到視覺(jué)上覺(jué)得暗的程度，可以認(rèn)為壽命到了，客戶(hù)就會(huì)考慮更換燈具，這個(gè)壽命是廠(chǎng)商都沒(méi)有給出來(lái)(或者沒(méi)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(mén)大吉，用戶(hù)是否會(huì)去冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)？

　　3.重量

　　螺旋類(lèi)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(méi)有了散熱片的問(wèn)題，熒光燈的重量對(duì)燈座來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，但是LED的重量對(duì)燈座是一個(gè)很?chē)?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(méi)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(lái)說(shuō)，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(méi)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(chǎng)商都沒(méi)有做好回收再利用的話(huà)，客戶(hù)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(wèn)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(guó)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(chǎng)商到底LED的光照度做到了多少，都沒(méi)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(chēng)值。

　　6.光感

　　光感，就是人眼對(duì)LED發(fā)光的視感——視覺(jué)感受。因?yàn)長(zhǎng)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(shì)是光譜純凈，但是這在視覺(jué)上面卻是一個(gè)非常嚴(yán)重的劣勢(shì)。人的眼睛是不能長(zhǎng)時(shí)間觀(guān)測(cè)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(chǎng)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(yáng)光為參考，不可否認(rèn)，太陽(yáng)光才是生命最需要的)(如果大家有了解LED植物生長(zhǎng)燈的，就應(yīng)該考慮一下既然植物生長(zhǎng)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(zhuān)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(chǎng)商或者LED光源廠(chǎng)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(jué)在其他光源中一般只有大功率的才會(huì)出現(xiàn)。所以L(fǎng)ED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(shuō)低功率的時(shí)候效率的問(wèn)題，由于線(xiàn)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(shuō)按比例調(diào)節(jié)的過(guò)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(kāi)發(fā)。

　　從這幾方面說(shuō)，LED燈具的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。

　　LED有什么優(yōu)勢(shì)？除了光效率高，節(jié)能，無(wú)污染之外還有一個(gè)非常特別而常常被忽略的優(yōu)勢(shì)——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(lái)使用，將電源和燈芯，高壓的部分就不會(huì)和用戶(hù)直接接觸，而避免一些安全問(wèn)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(wèn)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)，更傾向于路燈上開(kāi)關(guān)電源+恒流模塊+燈芯的分離式設(shè)計(jì)。使用開(kāi)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(kāi)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(xiàn)上的損耗(使用23號(hào)線(xiàn)過(guò)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(jiǎn)單地說(shuō)，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(kāi)關(guān)電源，用銅線(xiàn)將低壓直流電送到燈芯上面，即便考慮走線(xiàn)的長(zhǎng)度帶來(lái)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(mǎn)足要求的，要知道CPU對(duì)溫度比LED燈芯更敏感。單獨(dú)為L(zhǎng)ED開(kāi)發(fā)散熱片模具的費(fèi)用就是問(wèn)題，還不保證公司是否具備散熱設(shè)計(jì)的專(zhuān)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(lái)說(shuō)，效率和散熱的問(wèn)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(lái)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