LED照明——第三次照明革命

LED照明就是以LED灯具来进行照明的统称，它是区别于传统照明来讲的，比如传统的白炽灯照明的，传统的节能灯照明等，LED照明也是即将替代传统照明的，最近国家公布了白炽灯淘汰计划，也是推动普及LED 照明的一大前举措.所以LED 照明除了代表一种产品，还代表了一个趋势，那就是将来的照明使用的是一种更节能更环保的灯具.

随着半导体照明技术的进步，LED照明产品已开始进入室内照明领域。LED照明被认为是未来照明的发展趋势，而室内照明巨大的市场也时刻牵动着业界的心。发展是一个过程，LED大规模入主室内照明市场还有多远？将经历一个怎样的阶段？企业应当如何发展？本刊与多位业内人士沟通，希望能大致描绘出国内LED室内照明市场的成长曲线，为业界提供参考。 2020年LED室内照明产品市场占有率或可达到50%

对于受多种因素影响，同时快速发展中的国内LED室内照明市场，很难准确预测其产品的市场占有率，采访中很多人认为至2012年LED室内照明的市场占有率或可达到10%,2015年或可达到30%,而至2020年则或可达到50%.不过，中国半导体照明网针对LED照明普及时间进程的调查结果显示，也有很多人持相对乐观的态度。欧司朗相关人士认为2020年LED室内照明的市场占有率或可达到50%，而且由于LED的设计空间巨大，除照明市场规模不断扩大外，也将带动相关市场的发展，整体市场规模巨大。

尽管目前已可以看到多种室内照明产品，但在业界很多人看来，作为一种新型光源，目前国内的LED室内照明市场还刚刚起步，无论是LED室内照明产品本身还是相关的技术、规范、标准、消费者的观念都需要一定的时间去发展，目前LED室内照明的工艺、产品等都还不够成熟，还不适宜大规模推广。

而对于国内LED室内照明的发展阶段，四川新力光源有限公司常务副总裁张立认为，目前LED室内照明尚处于技术准备阶段，这一阶段或将持续两到三年。之后随着消费者对LED照明产品认知度的提高，规范、标准体系的建立、生产工艺的成熟等会进入产品相对成熟的初级推广阶段。而2015年后随着世界经济的恢复，消费者经济承受力的提高，同时受能源紧缺、电价提高等影响，可以预期LED室内照明产品的推广会比较快。’至2025年LED室内照明产品的市场占有率有可能达到70%~80%’张立说。

2014年以后LED灯泡商机爆发势头将相当强

目前国内LED的室内照明主要集中在装饰照明，比如一些娱乐场所、商业照明和公共照明比如地下停车场、星级宾馆走廊等，尚未真正进入市场巨大的普通家用照明。主要室内照明产品有商业日光灯、筒灯、射灯、替代白炽灯的球泡灯、冰柜灯等。工业和信息化部半导体照明技术标准工作组副组长彭万华指出，根据国外一些国家发展LED室内照明的计划，预计从2010-2012年主推商业照明，而从2012-2015年将主推普通照明，即普通家用照明。从技术的角度，目前光的质量，比如光色等方面还不是很好，而家用照明对光的要求很高，因此最近几年不宜提倡住宅照明。

作为未来照明的发展趋势，LED大规模进入室内照明的进程是怎样的？在当前众多LED室内照明产品中，LED灯泡是重要形式之一。根据拓产业研究所对全球照明灯泡市场的相关研究，灯泡市场短期内至少到2017年以前，都是传统光源，白炽灯、荧光灯以及新光源如LED灯泡等共同主导市场。LED灯泡仍需历经一段时间代换各种主流的传统及节能光源，目前LED灯泡仍处在市场导入阶段。

预计2014年以后LED灯泡商机爆发性将相当强劲，在2018年以后需求将大幅度领先荧光灯等光源。

总体来看，可将LED灯泡在照明市场的成长大致分为三个阶段：2012年以前白炽灯、荧光灯及节能灯将是灯 泡照明的主要光源，而LED价格偏高，处于示范阶段，主要是替换白炽灯。2012-2014年，随着全球白炽灯禁产禁用政策的依序落实，使得白炽灯在2012年后在市场上将逐渐消失。此阶段，节能灯市场预计开始进入成长高峰期，将占据照明市场主要份额。但预计至2014年LED灯泡将大幅替换白炽灯、荧光灯等进入成熟时期。与此同时，LED灯泡的成本正不断下降，随着近年投入LED的厂家不断增多，其价格下滑速度将会更快，LED市场的爆发也有可能会提前1~2年。

LED室内照明市场的前景毋庸置疑，面对今后的市场，国内企业应如何行动以待时机？’目前应加强专利、技术攻关，也要进行一定的宣传，提高消费者对LED的认识。同时也应推进标准化、规范化，最终让消费者能在20~50个标准产品之间进行选择，而不是在上千种标准产品之间选择，否则消费者会无法找到替换的产品很麻烦。’张立如是说。而雷士照明上海研发中心总经理周详表示，就企业来说，企业应该加强自身的研发力度，掌握更多具有核心竞争力的技术。其次要真正静下心来做好产品。。

驱动方案一般来说有两种: 线性驱动和开关型驱动。

线性驱动应用是一种最为简单和最为直接的驱动应用方式。在照明级白光LED应用中,虽然存在着效率低、调节性差等问题,但是由于其电路简单、体积小巧,能满足一些特定的场合应用较多。

开关型驱动可以获得良好的电流控制精度和较高的总体效率,应用方式主要分为降压式和升压式两大类。降压式开关驱动是针对电源电压高于LED的端电压或者是多个LED采用并联驱动情况下的应用。升压式开关驱动是针对电源电压低于LED的端电压或者是多个LED采用串联驱动情况下的应用。

一般认为,隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高,应按实际使用的要求来选。

目前设计一般的基本LED驱动器照明应用相对较简单,但是如果还需要其它功能如相位控制调光和功率因子校正(PFC),设计就变得复杂。无功率因子校正功能的非调光LED驱动器通常包含一个离线式开关电源,用于恒定电流下调节输出。

LED驱动器的后端架构包含一个具有短路保护功能的电流调节电路。可以利用线性调节电路达到这一目的,然而这种方法本身效率低下,因此适用低输出电流,通常不会应用到多级架构中去。替代方法是使用简单的、具有电流回馈功能的降压稳压器电路,以便限制了输出电流超过期望的LED驱动电流。其抵消了总LED正向电压随温度和器件容差的变化,还限制了出现短路或其它故障条件时的电流,从而能够保护驱动器免遭损坏。

波长：光的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。单位：纳米（nm）

亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit）

光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。 单位：烛光（cd）

光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和。单位：流明（Lm）

光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。

显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色指数"，室内显色性通常表示为Ra，以数值表示。Ra100为日光下的显色性。

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。（只有白光才有色温） 单位：开尔文（k）。

眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。

同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行，一般指内控方式的LED灯，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。

防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组 成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵入的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵入的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。

光周期：自然界或人造的能够影响生物有机体的亮暗循环。; T/ i" S5 s; ]8 z

光度测量' ：根据给定的光效函数，如V(λ)和V’(λ)，测量辐射量的方法。7 G% u9 g+ t1 P/ x* S　光强分布：光源或者灯具在空间各个方向的光强分布。6 e5 p. t% s: \5 }- U　

光强曲线图（表）：光强由极坐标或者图表给出，表中的数值为光源在每1000流明光通时产生的光强。对于光强非对称分布的情况，可采用两个不同平面内的光强分布图来表示该灯具的光强分布情况。

LED照明灯具里，底灯，吊灯，投射灯等装饰用，反射用途的LED照明灯具可以完全胜任于任何场合，包括美术馆，博物馆等对颜色度要求较高的场所。但是对于商场，写字楼等大规模设施来说，作为大范围照明的LED灯具虽然已经诞生，但是其指向性(LED芯片发出的光是直线，发散性不好)太高，造成大面积内设计平均的照度很困难。灯管型LED照明灯具排列过密，设计成本过高，失去节能效果。因此，现阶段装饰用途场合，LED照明灯具完全可用，大面积室内照明还不成熟。

1）、信号指示应用:信号照明是LED单色光应用比较广泛也是比较早的一个领域，约占LED应用市场的4%左右。

2）、显示应用:指示牌、广告牌、大屏幕显示等，LED用于显示屏幕的应用约占LED应用的20%—25%，显示屏幕可分为单色和彩色。

3）、照明应用:

①便携灯具:手电筒、头灯、矿工灯、潜水灯等； ②汽车用灯:高位刹车灯、刹车灯、转向灯、倒车灯等，大功率的LED已被大量用于汽车照明中。

③特殊照明:太阳能庭院灯、太阳能路灯、水底灯等；由于LED尺寸小，便于动态的亮度和颜色控制，因此比较适合用于建筑装饰照明。

④背光照明:普通电子设备功能显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸超大尺寸LCD显示器背光源等，LED作为手机显示的背光源是LED应用最广泛的领域。

⑤投影光源:投影仪用RGB光源；

⑥普通照明:各类通用照明灯具、照明光源等分为商业照明和家居照明；

不含汞、铅等对环境污染很大的重金属,发光时会产生紫外线，因此LED照明不会象传统的灯具那样有很多蚊虫围绕在光源旁使环境变得更加干净卫整洁；金属壳恒流驱动的创新设计使产品电能转换成光效率非常高。    

LED 照明的分类有多种，其中最为主要的有两种.一个是以使用LED灯具的使用地方为分，分为室内照明和室外照明.室内照明主要的特点是要照明，要求的亮度要高，颜色一致性好，显色指数要高，通用性要高等;室外照明要求亮度高，寿命长，耐恶劣环境等.还有一种分类是按使用效果分类，比如LED商业照明，LED工程照明，LED家居照明，LED酒店照明，LED景观照明等等，一般来讲，起景观或观赏性的LED灯具，技术要求没有纯照明用的LED灯具要求高，白光LED灯具要比彩色的LED灯具要求要严格的多.