耐普 耐普：决定LED灯的技术发展方向五要素

随着全球温室气体排放问题的日益严重和全球自律临界点的临近，各国纷纷出台相关政策，包括中国在内的世界各国政府都迫切需要实施节能减排。led灯是目前最节能的绿色电光源，自然成为照明节能减排的主要选择。随着LED灯成本和价格的逐步降低，其普及速度也在加快。2020年之前，LED灯的市场份额将超过50%。

降低发光二极管灯的成本

LED芯片占据了LED灯成本的主要部分，所以降低LED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衬底材料和外延生长技术。衬底材料已经从传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅发展到氧化锌和氮化镓等新材料。短短几年时间，在芯片结构、表面粗糙化处理、多量子阱结构设计等一系列技术改进的帮助下，LED在光效方面取得了巨大突破。硅衬底成本很低，技术也在不断提高，但目前发光效率并不令人满意。如果保持这种发展速度，一旦达到高水平，硅衬底将成为最重要的技术解决方案，成为必然选择，企业也将获得巨大的经济回报。

提高发光二极管灯的光效

提高光效率也可以从提高有效光的比例开始。薄膜芯片技术可以降低每一侧的光输出损耗，97%以上的光是通过底部的反射面从正面输出的，这样电能转换得到的光大部分是有效光，不仅显著提高了LED的光效，也为透镜设计创造了优越的便利条件。薄膜芯片技术是超亮LED芯片生产中的核心技术。

提高发光二极管灯的显色性

在高亮度白光LED中，小部分蓝光经过斯托克斯位移后波长变长。这是一件好事，因为它使LED灯制造商能够使用许多不同颜色的磷光体层，从而扩大发射光谱，有效提高LED的显色指数。白光LED使用荧光粉获得的高CRI是有代价的，因为斯托克斯频移会导致白光LED的效率低于单色LED。然而，对于大多数照明应用，具有高CRI和稍低效率的LED灯是优选的。

提高LED灯电源的效率

无论是限流恒流控制电源还是运算放大器控制的恒流电源，都要解决电源问题。即开关电源芯片工作时，需要一个相对稳定的DC电压为其芯片供电，芯片的工作电流在一毫安到几毫安的范围内。和FSD200、NCP1012、HV9910一样，这类芯片采用高压自供电，使用方便。但是高压电源导致IC发热，因为IC要承受300V左右的直流电，只要有一点电流，即使是MA，也会有0.3瓦的损伤。一般LED电源只有十瓦左右，损耗几瓦就能把电源效率拉低几个点。典型的像QX9910。，用一个电阻把电拉下来，这样损耗就在电阻上，而且它要损失大约十分之几瓦。还有磁耦合，就是用一个变压器在主电源线圈上加一个绕组组，就像反激式电源的辅助绕组一样，避免了十分之几瓦的功率损失。这也是不需要隔离电源就需要变压器的原因之一，也就是为了避免损失十分之几瓦的功率率，效率提高了几个点。

提高发光二极管灯系统的可靠性

必须通过系统优化来提高LED的整体效率、使用寿命和可靠性。

光源:小巧高效，选择合适的颜色和输出功率。

控制和驱动:通过电子电路实现LED的恒流驱动和控制。

热管理:为了实现更长的使用寿命，必须控制LED节点的温度。散热模型的计算和新材料新工艺的应用是LED灯技术的热点。

光学元件:透镜、反射镜或导光板的材料是将光聚焦在目标区域还是分散在周围，这取决于设计要求。

随着LED路灯灯壳技术的快速发展和LED光效的逐步提高，LED灯具将得到广泛应用。特别是随着全球能源日益短缺，LED灯将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的必然选择。此外，在室内灯具的设计中，LED将趋于智能化、多元化和艺术化。