A70球泡：揭秘LED的“三无”产品之②：“无电源”

业内流传，“100个坏掉的灯中，有99个是因为驱动电源出现问题”。LED照明产品的实际使用寿命远远低于理论值，其根本原因就在于驱动电源的失效。

并且，驱动电源在LED整灯成本中占比达到20%-30%，如何提高驱动电源的性价比及品质，成为电源企业的研发重心。

“无电源”、“去电源化”的概念应运而生，不少企业纷纷此概念融入到产品的开发中，以图革新传统驱动电源时代。

“无电源”是否真的可行？它又将给行业带来哪些变革？

何谓“去电源化”

“去电源化”这种说法是不正确的，因为所有的电子和电气产品都离不开电源供电，LED照明也一样。业内所说的“去电源化”，只是电源的样式发生变化，趋向更加简单化。

——专注于传统驱动电源研发生产的东莞市领冠半导体照明有限公司总经理廖玉柱如是认为。

北京大学上海微电子研究院兼职教授颜重光是最早从事“去电源化”研究的专家之一，他同样认为，“去电源化”其实是一个伪命题。

目前传统的LED光源和灯具大多数是采用LVLED技术，将N个LED灯珠多并少串，组成一个低电压、大电流驱动的光源板，它的点亮需要一个独立的驱动电源模组，通常是隔离的或者非隔离的开关恒流驱动电源模组，往往将它们内置在LED光源和灯具中的狭小空间。

由于HVLEDs技术和高压线性恒流驱动芯片的兴起，可以将LED灯珠组成多串少并的应用模式和采用无电解电容器、无变压器电感的直流驱动电源。

HVLEDs即高电压(DC45-280V)、小电流(10—60mA)光源板应用方案，无需电解电容器、变压器电感，这样可以将高压线性恒流电源设计在光源板上，组成光电引擎。

业内所说的“去电源化”，准确来说应该叫光电引擎，还有一种说法叫线性驱动IC，其实还是有恒流驱动电源，只是将恒流驱动电源集成在HVLEDs光源板上，去掉了单独的驱动电源模组，是一种技术上的整合。

能否“去电源化”

“三无”产品从诞生之初就备受诟病，“去电源化”作为“三无”产品中发展相对成熟的一个。

虽然其对于生产成本的降低得到了验证，但也由此引发了行业关于其安全性、稳定性(电源效率低、电源线性调整率高、线电压波动易闪烁(压闪)、100Hz频闪)方面的担忧，而且使用环境受限较多也成为其软肋。

颜重光教授认为：

一方面，高压线性驱动芯片经过几代的改进设计，现在已经从当初的模拟电路芯片走向数模混合电路芯片，并向数字电路芯片发展，因此高压线性驱动芯片的性能日趋完善，更加稳定；

另一方面，由于高导热塑料散热器、塑包铝散热器技术日趋完善，性价比更好，铝塑散热器的成本比全金属散热器更低，绝缘性能更好，所以用光电引擎和塑包铝散热器组成的光源和灯具更加安全可靠。

频闪问题被视为“去电源化”产品最大的难题，因为高压线性恒流驱动电源目前的输入电压范围较窄，只能适合定压输入，它的脉动直流输出还有寄生的工频及其倍频的残余，导致其制成LED照明灯后还有些许频闪。

陈亨由表示，在频闪方面，去电源化的物理极限是无法避免的，目前必须要加上一个电容。

一方面，采用很小的电容，小到1μF，如贴片电容；另一方面，其让电容在很短时间内工作，因此它的寿命可以很长。

此外，陈亨由还告诉阿拉丁新闻记者，传统电源的电容如果失效，将面临死灯，而去电源化、去频闪方案的电容失效时，不会导致整灯失效。

针对频闪问题，颜重光教授分析道：

面对频闪问题，我们需要制定LED照明灯的频闪评估共识，比如日光灯、筒灯使用时离开受众均在50cm以上，那么在50cm以外没有频闪就可被认定为合格产品。

纵然如此，光电引擎都还需要在芯片设计上作进一步改进和技术提升。

而廖玉柱认为，“去电源化”所采用的高压灯珠，其弊端是明显的。

首先它的光效较低，违背LED节能的宗旨。二是采用高压灯珠必定是非隔离的结构，对产品的恒流效果及安全绝缘、抗雷击干扰来说，都是一大问题。

光电引擎所标榜的成本优势并未能得到很好的体现，因为目前光源类的球泡和灯管都是采用非隔离开关恒流IC来做，这种IC方案做出来的产品的总体成本和性价比并不比光电引擎差。

“如果这种技术没有根本上的突破，做出来的产品的效果和成本反而比用恒流驱动的性价比要差很多。”

廖玉柱直言，像室外灯具如路灯类的产品还是采用外置的隔离恒流驱动为主，因为这类灯具用电环境比较恶劣，对安全、雷击和抗干扰要求非常高，而光电引擎现有的技术无法满足且可靠性也会大大下降。

即使它的技术成熟了，性价比也更高了，也是只有小份市场如光源产品上，因为它的根本结构决定了其无法替代大市场的电源驱动需求。

但颜重光教授对此看法不一，他表示目前光电引擎已经广泛应用在LED球泡灯、筒灯、天花灯等光源，T8、T5灯管，工矿灯、路灯、隧道灯、投光灯等灯具中。

高压线性驱动电源芯片是一种定电压输入的驱动电源芯片，从最初对输入电源的±10%的宽容度到现在的±20%，即AC220V的可从AC180-260V，基本满足不少使用地区电网波动的要求，光电引擎的应用范围正在逐步扩大。

颜重光教授亦坦言，LED照明产品的一部分适合去掉独立的驱动电源模组，但还有不少LED照明产品是不适宜去掉外置的、独立的电源模组的。

为何“去电源化”

所谓存在即合理，在LED技术发展的历程中必然会诞生一些我们尚未认知的新事物，“去电源化”的诞生，除了一些企业为了营造营销噱头而做的大肆宣传之外，其初衷则是为了降低LED的生产成本。

因为随着芯片技术的进步，LED光效也不断攀升，想要继续降低成本，必须从更多层面进行研发。

而电源作为LED的心脏，其在整体成本中占有相当大的比例，企业在驱动电源上做一些文章，以期降低LED的总体成本。

“以灯管为例，去电源化方案可以使驱动的成本下降五成左右。”深圳市晟碟绿色集成照明有限公司总经理陈亨由还指出，去电源化线性驱动IC更利于LED产品实现精准的智能调光。

晟碟集成率先将数据与模拟结合在一起，达到精准调光。若单单是模拟传统AC/DC驱动，需要付出相对高的代价才能实现智能调光。

任何新产品都会给我们企业家带来新市场、新的利润增长，都会给我们人类带来新体验，享受照明进步的快乐。

光电引擎技术的兴起和普及，又会对传统LED企业带来怎样的变革？颜重光教授主要从以下两方面阐述：

首先，对于LED芯片封装厂商来说，将LED芯片封装厂从生产单颗LED灯珠封装导入生产LED光电引擎模组，LED芯片封装厂必须进入N种产品多元化生产才能更有生机；

其次，对于下游厂商来说，光电引擎使LED光源和灯具生产厂的生产技术和产品设计更加简单、快捷、有效。LED光源和灯具的生产因为采用光电合一的光电引擎模组，而大大节省人工，进一步降低成本。据用光电引擎生产A60球泡灯的数据统计，使用光电引擎组装一个A60的LED球泡灯平均只需要10秒钟时间。

“去掉电源模组的片上光电合一模组即光电引擎已是LED照明光源和灯具的发展必经之路之一。”面对业内对于“去电源化”的诸多质疑，颜重光教授依然对其前景充满信心。

卡达光电照明有限公司总经理表示，LED照明产品去电源化必然是一种发展趋势，LED产品只有省去电源才能够挤压出更多的空间，让LED企业去畅想构制出更加多样化的LED娱乐化产品。

这就要求未来三年LED行业研发重点要放在芯片与散热外壳上，只有足够好的芯片加上足够散热的外壳才能使LED产品完美去电源化。