今年三四月份热闹非凡,除了大大小小的经销商大会、项目和新品发布会外,一股驱动电源领域的小浪潮正在兴起。3月底4月初,聚科照明、长运通、新力光源等3家LED企业先后举办发布会,大力宣扬去电源化驱动产品和技术,或者与下游企业强强联合,全力推动去电源化驱动发展。为什么短期内会出现多家业内知名LED企业争先发布去电源化驱动产品或合作项目呢?去电源化驱动是否将掀起一场驱动革命的浪潮呢?
新一轮驱动技术革命启动
去电源化驱动是个什么东西,很多业内人士都弄不清楚,事实上,不管是去电源化驱动技术还是业内称呼的去电源化技术,这些说法都不够准确,不是没有驱动,而是通过电路设计及微电子工艺,将驱动电路做小,并与LED实现高度集成。
去电源化驱动,即交流电直接驱动技术,其类似于台式电脑的声卡集成,原先都是单独的声卡,需要插在插槽里,技术进步之后,现在就集成在主板上,去电源化驱动也是如此。
驱动电源发展史
驱动电路从原理上讲,分为开关电路与线性电路。早前,大家都采用开关电源电路,从隔离型到非隔离型,或是升压电路、或是降压电路,这些都属于开关电源技术。交流驱动是一种高压线性电路,不需要降压转换,电路简单可靠,并且可以实现高度集成,深圳新力光源LED应用总监晋红兵告诉记者。
驱动电源阶段
所有直流LED照明产品都要配置一个交流电转直流电(即AC/DC)的驱动,把电压变成低压恒流,因为LED是直流低压的,装上驱动LED才能正常工作。其中线性电路,指的是完全由线性元件构成的电路。线性电源,一般都利用变压器从高压变低压,再经过整流输出直流电压。这样一来体积大、笨重,效率低、发热量也大。当热量高的时候,元件的寿命势必要下降,影响最终的使用效果。
而驱动元器件的使用寿命一直为业界所诟病:LED的寿命可以很容易达到3万小时,可是驱动一般只有5000到1万多小时,驱动的寿命远远低于LED的使用寿命,电源一坏LED灯具就没办法正常工作,特别是LED球泡灯等小体积产品。据了解,超过50%的故障LED灯具都源于电源问题。直流LED的使用寿命大大短于交流LED,而且驱动电源的成本也占了整个LED灯具15%-20%的总成本。
去电源化驱动初级阶段
正因为驱动存在故障率高、寿命短和大幅增加LED照明成本等缺点,是否能拆除电源,成为了业界新的研究方向,而交流LED和高压LED等去电源化驱动技术就此诞生了。
早在2005年,首尔半导体就发明了可以用交流直接驱动使其发光的交流LED;随即,美国III-NTechnology开发MOCVD生长技术基础上的氮化镓衬底,可以增进照明和传感器的应用;在2008年,台湾地区工业技术研究院也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的交流LED产品,可直接插电于60Hz或更高频率的AC110V交流压使其交流发光。在当时,美国、韩国和台湾地区是全球交流LED技术领先者之一。
为了提高驱动电源的寿命和降低成本,无电解电容驱动方案在几年前频繁出现在各大行业网站上,各个驱动电源厂家也以无电解电容驱动为噱头进行销售。而无电解电容驱动方案正是驱动电源往去电源化方向发展的初级阶段。当然,如今业界所指的去电源化驱动不仅仅包括无电解电容,变压器等部件也不需要了,所以发展至今,LED照明产品的体积更小了,但寿命和成本的问题解决了,另外一个瓶颈就产生了——频闪。鉴于交流电的特性,当电压一高一低,灯就会一闪一闪,频闪的问题难以避免,虽然眼睛没办法明显看到,但长期以往,对人的眼睛、视网膜的伤害非常大。
此外,稳定性也成为去电源化驱动备受业界人士质疑的因素,缺少电容这个储能元件,驱动无法起到很好的稳定电压的作用,整个LED灯具存在一些不稳定因素。在发展初期,去电源化驱动存在多种问题,所以在2012年之前,去电源化驱动技术尚处于养在深闺人未识的阶段,业界人士也多抱持保留态度。