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埃菲莱(Effi-led)公司生产光引擎性能达国际先进水平

2013-8-16 16:41:15
作者:陈路,主编
[导读]很多业内人士不相信线性恒流电源能够做到98%的效率,但北京埃菲莱光电科技有限公司做到了,而且开发出全球独创的驱动和光源一体化的系统解决方案,换句话说,现在谁都可以采用埃菲莱的光引擎做出全球一流质量的各种LED照明灯具。


精通LED恒流驱动电源技术的茅于海教授曾经创办过几家LED灯具和电源制造公司,但最后都失败了,不是因为他的产品质量或性能不够好,而是因为茅教授只是一个技术性人才,不太懂市场营销,所以这次茅教授换了一个思路卷土重来,这个新思路就是:在北京新成立了一家叫做埃菲莱光电科技有限公司,该公司只提供LED灯具的核心部件---光电引擎(或称光引擎),也就是说,我现在不做整灯了,我现在不搞市场,只做技术。我就做你的技术开发团队,我保证你的LED灯具的光电性能不弱于国际一流灯具厂商,你只需要懂市场和营销,又有资金,完全不需要懂技术,你就可以参与到国际高端LED照明市场的竞争中来。

所谓光引擎,就是将LED光源和恒流驱动电源整合在一块铝基板上。只要有与其相配的散热器和外壳,就立马做成一个完整的LED照明灯具。用户不再另外需要生产驱动电源,从而可以大大降低整灯的生产成本。

1:埃菲莱光电科技有限公司董事长茅于海教授

茅教授指出:今天市面上的光引擎大多效率低下,而且有闪烁。而埃菲莱光电开发出来的光引擎不仅没有闪烁,而且在190-245Vac这么宽的市电电压范围内都能保持高达98%的恒定效率。即便与国外同类光引擎产品相比,我们的光引擎产品在成本相同的前提下综合光效指标超出30%以上,可以骄傲地说,我们是目前国内首家打破国外企业在高端LED照明领域统治地位的中国企业,我们拥有核心技术的自主知识产权,我们相信这将带动国内高端LED照明灯具制造商的发展。

茅教授明确表示了埃菲莱光引擎的十大优势。他说:这十大优势可归结为:

可以在很大的市电电压变化和温度变化范围内仍然保持同样的高光效

可以在采用不同的LED正向电压的LED芯片时,仍然保持极高的光效

因为效率极高因此可以把恒流驱动源直接放在LED铝基板上,而不会增加LED结温

因为效率高,所以电源芯片不需要采用具有散热底板的管壳,降低了成本,减小了体积

因为效率高,在采用同样发光效率的LED时,提高了整灯光效10%以上

因为减小了16.8%的热量,提高了LED寿命散热器的体积也可以减小

因为效率高,比其他LED灯具进一步节能10%以上,为进一步节能减排作贡献!

没有电磁干扰(EMI

没有闪烁

电子元器件只有6个,提高了可靠性!

目前,同方光电(香港)有限公司和东莞帝光电子科技实业有限公司已经公开与北京埃菲莱光电确定了战略协作关系,也就是说,这两家公司有希望成为第一批采用埃菲莱光引擎开发高端LED照明灯具的公司。

埃菲莱光电开发的光引擎性能目前处于全球领先水平。以埃菲莱高光效球泡灯光引擎为例,当市电在200-245Vac之间变化和输入功率为7.698瓦时,线性恒流电源效率高达98%,输出光通量为1014.7流明,整灯光效为131.8流明/(加光罩),色温6085K,显色指数达到85.2

2:埃菲莱高光效球泡灯光引擎的实验室数据

即便与PhilipsOSRAMCree这样的国际一流LED灯具制造商的产品相比,埃菲莱光电的产品还有比较明显的优势。例如,为了取代欧美市场禁售的100W白炽灯,Philips开发的19W LED球泡灯的总输出流明有1680lm,但整灯光效只有88.4流明/瓦;OSRAM开发的20WLED球泡灯输出光通量达到1685流明,但整灯光效只有83.8流明/瓦;Cree开发的18WLED球泡灯输出光通量达到1600流明/瓦,但整灯光效也只达到88.8流明/瓦;唯有埃菲莱光电只用14WLED球泡灯就达到了1600流明输出光通量,而且整灯光效更是高出一大截,达到114流明/瓦以上。

3:用埃菲莱光引擎做出的LED球泡灯性能明显高过PhilipsOSRAMCree

光引擎大大降低了下游LED灯具制造商的准入门槛,因为不再需要高水平的电源设计工程师,不再需要昂贵的电子和光学测试仪器,而且还能保证很高的质量和光学性能。

不过,这也对光引擎供应商提出了很高的要求,因为做成灯具以后的一切光电性能均取决于光引擎。光引擎的指标能做多高,做成的灯具指标就有多高。也就是说,LED灯具的性能与下游整灯制造商的技术水平无关,这就对光引擎供应商提出了很高的要求。反过来,光引擎生产厂商如果能够提供世界水平的光引擎,那么所有下游厂商都能够拿出世界水平的LED灯具。

光引擎的两大技术难点

由于今天很多的LED照明灯具(如LED蜡烛灯、LED球泡灯、LED射灯)为了降低散热技术难度,都尽可能多地采用功率比较小的LED芯片,因此LED光源基板上集成的LED数量也必然增多,留给安放恒流驱动电源的空间必然就更小,因此把LED恒流驱动电源做到LED光源基板上遇到的第一大技术难点就是物理空间不够,如果是开关恒流源根本做不上去。

以普通的LED球泡灯开关恒流驱动电源为例,整个BOM一共有30多个元器件,其中还有大电感、变压器和大电容。不仅元件会挡光,而且元件数量越多,光引擎的可靠性越低,再加上开关恒流源最高效率也只能做到90%左右,电源发热会导致LED光源的光衰加大,工作寿命缩短。

因此光引擎只能采用元件数量比较少的线性恒流源,但是,普通的线性恒流源效率低下,当市电电压从190V升到260V时,效率可从98%变化到70%,在常见的210-235Vac市电范围内,效率可从90%变化到80%,平均效率为85%

令人叹为观止的是,埃菲莱光电开发的线性恒流源在190-260Vac市电范围内,效率都可达到98%,这是目前业内无人能够做到的成就,而且BOM元件数只有6个,包括保险丝、防浪涌压敏电阻、整流器、NTC、电解电容和电源芯片。如果用高压直流供电的话,甚至只需要一个电源芯片。这一技术突破使得埃菲莱可以使得LED球泡灯的光引擎得以实现。

4:埃菲莱线性恒流源效率在190-260Vac市电范围内均高达98%

对于那些希望把LED灯具产品出口到美国和日本市场的制造商,茅于海教授表示,埃菲莱也提供支持120Vac100Vac市电的光引擎,只不过,他说:120V(美国)或100V(日本)时,我们光引擎的效率还是平稳的,只是效率值会下降1-2个百分点,因为电压低电流大了,整流器等所有的效率都要降低了。

光引擎遇到的第二大技术难点是散热。如果把恒流源整合到LED光源基板上,那么就会把电源散发的热量加到LED光源基板上,增加LED的结温,降低LED的寿命,而且普通线性恒流源的效率很低,发热很大。

10LED球泡灯为例,假定电源效率为85%(普通线性恒流源市电电压越高,效率越低),也就是驱动LED功率为8.5瓦,电源本身消耗1.5瓦。假定LED的发光效率为30%,也就是有70%的功率(6.3W)要变成热能散发出去,现在再加上电源的1.5W,就变成了7.8瓦的功率要变成热能,也即增加了19.2%的热量。如果把这种电源集成到光源铝基板上,就会使得LED的结温增加15.8%(因为有一部分直接散到散热器上)。假定原来LED的结温是85度,现在LED的结温就会增加到98.4度,这会极大地降低LED的寿命。

而现在埃菲莱的线性恒流源在整个市电电压范围内都能将效率做到98%,基本解决了电源带来的散热问题,提高了LED光源的寿命。

埃菲莱目前能提供的光引擎产品

埃菲莱目前可提供10W14W22W28W55W80W120W150W220W等几乎所有功率范围的光引擎,也允许客户定制输出功率瓦数。

覆盖LED灯具包括:球泡灯、筒灯、T5/T8灯管、射灯、吸顶灯、天花灯、工矿灯、洗墙灯、路灯。

茅于海教授表示:所有的LED灯具都可以成为埃菲莱光引擎的应用市场。将来只要制订了光引擎的接口标准,就可以实现互换性。我们期望光引擎能够成为LED灯具统一规范的促进者。

这里值得一提是T5 LED灯管。目前市场上的T5LED灯管大多数采用电源在灯管外的一体式结构,但也因此无法直接替代T5荧光灯管。不过,茅于海教授说:如果采用埃菲莱光引擎,恒流电源就可以直接放进T5灯管内部,两端只要加上220V市电就可以工作,所以可以直接替换T5荧光灯管。

5:埃菲莱PAR38灯光引擎

6:埃菲莱吸顶灯光引擎

7:埃菲莱COB LED吸顶灯光引擎


8:埃菲莱T5 LED灯管光引擎

9:埃菲莱筒灯光引擎

10:埃菲莱轨道灯PAR灯光引擎

11:埃菲莱工矿灯轨道灯光引擎

12:埃菲莱路灯工矿灯光引擎


13:埃菲莱光引擎在路灯中实测效果

14:埃菲莱LED球泡灯与日本品牌球泡灯的性能比较

15:埃菲莱已经开发出高功率LED球泡灯






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