LED驅動電源產業發展前景分析

面臨的問題

LED照明燈具有巨大節能作用，將會取代傳統光源，從而引發人類照明史上的第四次革命，極大地改善人類的生存環境，緩解全球日益嚴峻的能源危機，在LED大放異彩的同時，LED驅動電源則是LED產業鏈發展的保障，LED電源的品質直接制約了LED產品應用的可靠性，因此，在LED產業鏈逐步完善，LED驅動電源的發展和成熟也至關重要。

由于LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護，從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅動，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。2009年，雖然金融危機對世界經濟的影響很大，但是歐美等國際市場對大功率LED電源的需求量還是很大，相應的高端LED產品的出口量受金融危機影響較小。2008年中國LED應用產品產值已超過450億元RMB，LED示范應用路燈、LED全彩顯示屏顯示器件、太陽能LED、景觀照明、消費類電子背光、信號、指示等應用仍然是主要應用領域。但是在市場一片繁榮的背景下，LED產品質量良莠不齊，對驅動電源的要求混亂，市場上LED產品如火如荼的發展態勢下，就LED驅動電源企業而言，面臨幾個挑戰。首先是驅動電路整體壽命，尤其是關鍵器件如電容在高溫下的壽命直接影響到電源的壽命。其次是LED驅動器應挑戰更高的轉換效率，尤其是在驅動大功率LED時更是如此，因為所有未作為光輸出的功率都作為熱量耗散，電源轉換效率的過低，影響了LED節能效果的發揮。第三，以大調光比高效率地對LED調光，同時能夠保證在高和低亮度時顏色特性恒定。同時要降低成本，在功率較小(1～5W)的應用場合，恒流驅動電源成本所占的比重已經接近1/3，已經接近了光源的成本，一定程度上影響了市場推廣。

發展的趨勢

中國LED產業起步于20世紀70年代。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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經過30多年的發展，中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝，LED電源以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。

在“國家半導體照明工程”的推動下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。

長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。

中國半導體照明產業發展向好，外延芯片企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。

2007年中國LED應用產品產值已超過300億元，已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品世界最大的生產和出口國，新興的半導體照明產業正在形成。

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標稱電壓：28.8V
標稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域：勘探測繪、無人設備

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國內在照明領域已經形成一定特色，其中戶外照明發展最快，已有上百家LED路燈企業并建設了幾十條示范道路，但國內在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落后。

2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識，有力推動了中國半導體照明產業的發展。

當前中國半導體產業產業大而不強，核心競爭力仍有待于進一步提升。

對國內企業而言，壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務，或逐步通過研發突破核心專利。

LED由于環保、壽命長、光電效率高等眾多優點，近年來在各行業應用得以快速發展，LED的驅動電源成了關注熱點，理論上，LED的使用壽命在10萬小時以上，但在實際應用過程中，由于驅動電源的設計及驅動方式選擇不當，使LED極易損壞。

當前很多廠家生產的LED燈類產品(比如護欄、燈杯、投射燈)，采用阻、容降壓，然后加上一個穩壓二極管穩壓，向LED供電，這樣驅動LED的方式存在極大缺陷，首先是效率低，在降壓電阻上消耗大量電能，甚至有可能超過LED所消耗的電能，且無法提供大電流驅動，因為電流越大，消耗在降壓電阻上的電能就越大，所以很多產品的LED不敢采用并聯方式，均采用串聯方式降低電流。其次是穩定電壓的能力極差，無法保證通過LED電流不超過其正常工作要求，設計產品時都會采用降低LED兩端電壓來供電驅動，這樣是以降低LED亮度為代價的。采用阻、容降壓方式驅動LED，LED的亮度不能穩定，當供電電源電壓低時，LED的亮度變暗，供電電源電壓高時，LED的亮度變亮些。

未來的方式是，先恒壓，再線性恒流整合方式。電壓保證在一定范圍內適應負載需要，按LED有不同的Vf值3～3.6V之間，可按LED實際數量乘于3V計算出最低值，再按3.6V電壓乘于數量計算出最大可能電壓值，最終確定電源部分需要調整的電壓范圍。再線性恒流源后端恒流，可以多路恒流源并聯使用，也可以單路多個恒流源增加電流使用。前端電壓源部分采樣檢測恒流源壓差，調整合適負載需求電壓，從而達到高效、靈活的驅動線路需求。恒流源需要低壓差線性恒流器件，線性恒流源有著很好的電流誤差，也會有很好的灰度表現。在小電流時可以有1～3V的壓差，在大電流方面必須要200～300mV低壓差，才會有較高的效率，那樣線性恒流源需要另外供電。其實每種驅動方式均有優、缺點，根據LED產品的要求、應用場合，合理選用LED驅動方式，精確設計驅動電源成為關鍵。