六.幾種品牌LED球泡燈
下面列出了幾種市面上批量生產的品牌LED球泡燈的實測結果
可以注意到一個60W的玻殼白熾燈重量只有28g。要比這些LED球泡燈輕5倍左右。另外表中的發光效率不是LED本身的發光效率,而是指整個球泡燈的發光效率,其中包括了電源的效率和光罩的透光率。所以,要能達到100lm/W的整體光效還有一段路程要走。
?。甃ED PAR燈
PAR燈實際上是飛利浦公司的一種大功率鹵素燈的規格,飛利浦把它稱為“氯銨燈”。但是這個名字并沒有得到推廣。一般稱為“筒燈”或者“射燈”。而射燈主要是指那種具有MR16插座的燈,所以我們暫時還稱它為PAR燈或筒燈。因為要和這種PAR燈兼容,所以大功率LED PAR燈就也采用和PAR燈相同的尺寸。只是結構不同,瓦數不同,亮度不同。飛利浦公司的PAR20、PAR30和PAR38的外形圖如圖13所示。而相兼容的LED的PAR燈,其外形尺寸和他們完全相同(圖14)。
圖13. 飛利浦公司的PAR20、PAR30和PAR38的外形圖
圖14 和PAR20、PAR30、PAR38相對應的LED筒燈
采用LED以后,由于沒有統一的規格,所以具有各種不同的性能指標,現在選擇其中比較典型者和原來飛利浦鹵素燈的指標比較如下表所示。
其中光強指標二者所用的單位不同,飛利浦采用cd(燭光),而通常LED則采用lm(流明)。二者的關系如下:φ(流明)=4πI(燭光)。但是因為二者的發射立體角不同,所以無法換算。只能大致說,鹵素燈的發光效率大約為17-33 lm/W。而LED的發光效率在100-130lm/W。約比鹵素燈高4-6倍。
PAR燈和球泡燈的結構基本相同,只是體積大一些,瓦數大一些。因此要求的電源功率也要大一些。
今年2月美國凌特公司宣布了一個用于LED恒流驅動的IC(LT3799),它可以驅動4-100W的LED,而且本身帶PFC,外置功率MOSFET開關管,反激隔離式而不需要光耦合器,外置元件減到最少,而且還可以用于可控硅調光。
圖15 可用于高功率LED PAR燈的反激式隔離型恒流電源
這個電路圖是一個給24瓦PAR燈用的演示板的電路圖。其主要技術指標如下:
它的演示版的布置圖如圖16所示。具體應用時當然也可以設計成圓形。
圖16. LT3799的演示版
這個市電恒流源因為功率大,而且可以適應4-100W的寬功率范圍,所以一定是采用外置MOS開關管,而且也因為功率大,所以要求采用功率因數校正(PFC)。對于不同的功率,除了要選擇不同的MOS管外,還要求選擇不同大小的變壓器。變壓器加大了整個恒流源的體積和重量,降低了效率。但是這是為隔離市電所必需的。
八.LED球泡燈的市場前景
據有關方面估計,LED將以每年30%以上的成長率增長直至2014年。LED球泡燈如果要全部取代白熾燈的話,其全球市場規模達到6400億美元,而到2010年12月為止,LED球泡燈銷售量為2000萬顆。其市場滲透率只有3.2%,預計到2013年可以達到12.5%。也就是相當于800億美元的銷售額。而其單價將以每年15-20%的速度遞降。一個能夠取代60W白熾燈的LED球泡燈,在2008年賣90美元,到2010年就只賣40美元。
而中國更是生產和使用白熾燈的大國,2009年生產的白熾燈37.9億只,約為全球產量的三分之一,本國每年消費14億只。但是中國還沒有規定何時禁止白熾燈的生產的日期,而只是準備通過征收消費稅來加快淘汰白熾燈。然而,目前也只是準備用節能燈來取代白熾燈,而不是用LED球泡燈來取代。所以雖然中國也生產了不少LED球泡燈,但是主要為出口。本國銷售的只占極少數。其根本的問題還是價錢太貴。不過隨著LED發光效率的提高,生產成本的降低,LED球泡燈一定會有一天能夠全部取代白熾燈。假定取代全中國的白熾燈需要10年的時間,我們可以來粗略地估計一下這十年里在中國LED球泡燈的取代過程。
*由于人民幣匯率不好預測,所以以美元計
現在LED的最高發光效率大約為140lm/W,預計到2020年,LED的光效將要提升到240lm/W。這就可以降低電源功耗,減小散熱器體積和重量。從而降低整個LED球泡燈的成本。那時候,LED球泡燈全面取代白熾燈的時代就會到來!