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固态照明挑衅传统照明 仍需将就现有架构

固然用于照明，然而固态照明的架构与传统照明仍有明显的差别，从光特征到供电，皆与现有照明架构无法直接兼容，然而短时间内，固态照明仍需兼容于现有照明结构。

　利用在高亮度照明的LED可分为一般家庭照明以及户外照明两类，两者本质较为明显的差别还是以流明与驱动电压，也由于这些差别使得两个产业既类似又有所不同。户外照明所需的亮度以及环境较为严苛，以致户外照明产业不如想象中的轻易切进；但室内照明由于门坎较低，很多新兴厂商无不以室内照明为赌注，投进LED照明产业。然而现在针对LED产业，仍未有一套同一的尺度与规范，使得市面上的产品素质参差不齐，价格与质量落差也相当明显，而这些差别性将是决定未来该公司是否能够立足于固态照明供应炼的关键。

固态照明 是节能环保大势所趋
LED固态照明的特点包含：1、应用寿命：LED的应用寿命超过其它所有光源，以正常的家居环境为例，LED可应用长达20年；2、能源本钱：LED耗能极低，LED组件如欧司朗光电半导体GoldenDRAGONPlus发光效率已达 110lm/W。LED灯只需约6W便可产生等同25W白炽灯的光量；3、调暗功效：LED可以调暗，进一步下降能耗；4、不含水银：LED不含水银或铅，下降弃置本钱；5、效率：本日LED的效率已比白炽灯高出约5倍，随着科技不断提高，未来效率将会高出10倍。理论上，LED科技可以节俭人工照明所耗费的电力达一半以上。

从宏观的角度来看，推动固态照明成长的力量∕变更有三个。第一个力量来自政府，气象与环境保护，对政府来说不再是奢谈，而是必要的事，节俭能源也不再只是口号，而是可实现的政策。相较于白炽灯等传统灯具，LED是低能源耗费的首选。举例来说，韩国政府的“LED闪亮1530”计划于2015年将LED灯的巿占率提高到30％，以节俭更多能源。日本京都议定书则计划在2012年以 LED代替8.8％的日光灯及13.7％的白炽灯，如此将能下降340万吨的二氧化碳排放。爱尔兰和澳大利亚分辨颁布自2009及2010年开端，禁止销售白炽灯泡；美国能源部则于2008年9月起推行LED的“能源之星”标章打算，奥巴马政府为各项环保打算编列了8百亿美元预算。最后但也同样重要的是中国政府自2000年开端，巳经为固态照明打算挹注了超过1千7百万美元。

固态照明相比传统照明 有更弹性的利用模式
第二个推动的力量来自于不同的利用。目前LED重要利用于建筑、户外广告以及便携式电子产品，其中建筑照明就占整体LED巿场的50％，例如建筑物外观照明、投射光墙、泛光灯、天花板间接照明及景观照明。然而，其它利用也是LED的埋伏巿场，例如零售展现（包含柜窗照明、零售百货及冷躲柜照明），居家照明（包含装饰性照明、橱柜灯、吊灯及浏览灯）和户外照明（包含停车场、人行区域、街道照明及公共照明）。由于LED体积小巧，令设计师有更大的空间往构思新的照明产品，而LED的利用自然也会更广泛。而第三个推动的力量则来自科技本身。LED巳经证实是巿面上最省电的光源，比白炽灯省电5倍，每瓦流明也会逐渐大幅晋升。

专家认为，根据利用的范畴，LED重要有两种发展趋势：1、LED的尺寸越来越小；2、大型大功率LED的利用范畴越来越广。而不少企业的产品发展也随这两趋势；比如欧司朗光电半导体超白OSLONSSLLED，封装尺寸仅3x3mm，发光效带领先业界，效率值一般可达100lm/W 。此外，它在高电流下也能产生高功效，加上简化的散热治理、高可靠性和80度的光束角，因此能合适各种高效率利用，包含聚光灯、台灯和天花板泛光灯等。此外，也专为路灯而研发了GoldenDRAGONOvalPlusLED，这LED不需要光学器件帮助，因备有整合镜片，以椭圆形辐射模式发出定向的光线，故最合适路灯照明应用。同时，这款LED能产生特别的椭圆形光束（垂直80°、程度120°，并且整合耐用的硅胶透镜，能满足节能型路灯在照明和最少光害方面的特别需求，让灯光准确投射在需要照明的区域，没有向上的杂散光。

供电结构将是随固态照明 而来的另一波革命
现在常用的荧光灯的架构，需功过继电器供给瞬间高压藉此点亮灯管，以安全性而言有触电的危险，然而LED不须瞬间高电流即可启动，然目前固态照明市场趋势还是以代替照明为主，除了ACtoDC的挑衅外，为了兼用现有荧光灯架构，反而需在电路上过滤继电器的瞬间高压，也表现调换市场只是一个先期的过度市场，非长远趋势；另外，从ACtoDC的效率仍小于DC降幅，表现未来还需自照明系统进行改革，才干符合固态照明底本的架构。而另一方面，固态照明另一个市场则是在嵌灯，包含车辆等运输工具等内部照明，由于内部发电直接为DC，如香港电车即是采用固态照明系统，可使系统电力累赘大幅下降，并且需要的电流稳固，更能以低压驱动，相较过往采用荧光灯有更佳的寿命。

但专家指出，目前固态照明设备的厂商还未以数字的概念生产产品，如供电模块等，仍采传统的ACtoDC电源转换模块，固然具有恒流高效率的上风，但结构将各LED采用单路串联，只要其中一路故障，全部模块会随之灭灯，另一个毛病就是体积难以缩小；电供的数字化与聪慧化将是固态照明中另一项门坎，尤其以大众,照明系统，相对于现行的照明设备，多数需要透过人工回报才干把握，然数字化的电源供应器，可联合除错系统进行错误回报，实时通知远程街灯包含熄灭或是过热等异常；如国外的LED号志灯即强迫请求需装设除错，即是便于保护，尤其在公共设施，除错的功效将会成为各政府器重的设计。

光学设计也是影响发光效率的重点
现今LED照明模块设计的多着重在：电路、散热、光学。LED相比传统光源还是不够亮，所以会设计多个 LED来符合规范，电路设计就必需要考虑到；LED的芯片发光会产生热，大面积的LED若没有适时的把热散开会缩短寿命，所以散射设计也需要考虑。由于 LED与一般灯泡最大的“光学”差别在于LED的光具有指向性，所以选择适当发光角度的LED可以大大帮助设计；其次LED属于冷光，发热标题对光学设计来说没有传统灯泡严重，所以光学部分的体积可以缩小，甚至可选用怕热的塑料组件。这并不是说热的标题解决了，而是“热”的标题可以与“光”离开，这也是为什么全部照明模块也需要重新设计的原因。传统灯泡由于会产生红外光谱，所以在产生光的同时也产生了热，为懂得决同时间热标题，光学设计不是用金属（可导热）做成的反射片，就是用玻璃（不怕热）来设计透镜。LED的热标题是从芯片产生的，所以散热的机制是在LED上而不是在光学组件上，所以材料的选用也更有弹性。材料的弹性变大，加上开发时程的缩短与LED种类更多元后，光学设计就变成了传统照明产业的困扰了。

不同于背光模块，背光模块的光学设计考虑重要是应用导光板将点光源借助损坏全反射来达成高均匀度的面光源；照明的应用，可以利用光线的会聚、发散、反射以及全反射等方法，将点光源扩大成线光源及各种不同的配光曲线利用。@@@@@@@@@@

固态照明安全性与产品寿命备受考验
一些认证方面的业内人士认为，对于LED照明设备，相比传统灯具，其两者安全上的差别重要可从两个方面来看，一是温度、一是电压。温度：传统灯具和LED灯具因发热点不同，其所衍生的安全考虑也不雷同。以从最早被广泛应用的白炽灯与卤素灯为例来说，其大部分的电能是均以热的情势散发出往，故在应用时会产生高热，因而对人体应用上有烫伤的顾虑，而对周遭的可燃物则有引起火灾的危险，因此，此类传统灯具在安规审核上会特别着重在量测灯具应用期间所产生的表面温度。举例来说，UL针对其高热的特征，除衡量正常应用的温度外，也会仿真进行灯具在异常应用的情况，例如灯具贴近桌面或一片模仿的木质墙面，观察7小时看看是否会因灯具过热而造成周遭可燃物起火燃烧的危险。

相比传统灯具，LED灯具由于材料跟结构的关系，不像白炽灯与卤素灯会在发光处产生高热，所以上述用在白炽灯与卤素灯上的异常测试就不实用于LED灯具，但LED灯具仍需要留心灯具其产生的表面温度，只不过LED灯具所产生出来的热会聚积在背面，为了要达到良好的散热性，除了应用散热片、散热膏或导热管之外，开散热孔也是常见的做法之一。针对此，就UL会透过温升测试往审核所有灯具产品的安全性。电压：有别于一般的白炽灯与卤素灯的高压输进，较易产生触电的危险，而多数LED灯具是以低压直流驱动，若在应用上需搭配安全低电压的电源供应器来供电，如美规安全电路(Class2Circuit)，则可下降应用者触电的损害。

完整的测试方法 将带来更完善的产品
目前市面上LED灯具与灯泡产品的安全验证，UL除了考虑一般灯具与灯泡类产品的测试评估，如机械性测试，电气性测试，温升测试之外，另外针对 LED光源部分会额外再往考虑相匹配的电源供应器及LED模块的异常应用测试，相干测试项目及其安全考虑概简略阐明如下：
　　一、机械性测试 (MechanicalTests)：一般重要是为了考虑产品在应用时，结构受到外在必定程度的损坏时，对人身安全的影响有哪些，是否会损害到人体．重要的测试项目包含以下几项：1、针对塑料外壳的烤箱测试(MoldStress-ReliefDistortionTest)：评估塑料在高温时，是否会产生变形。2、摔落测试(D r o pImpactTest) or 或撞击测试 (BallImpactTest)：评估塑料在必定的外力碰撞下是否会被损坏，进而造成带电体外露的危险。3、电线的拉力测试 (StrainReliefTest)：模仿灯具外部的电源线，确保在受到外力的状态下，该拉力不会传导且影响到灯具，造成内用线或接点松脱。

　　二、电气性测试 (ElectricalTests)：考虑产品在应用时，会不会因负载过大的高电压或是高电流造成漏电而损害到人体，一般的测试项目包含以下几项：1、耐压测试 (DielectricVoltage-WithstandTest)：评估负载过大时，灯具的尽缘强度是否足够；另外在灯泡方面需进行空电路板耐压测试 (BarePWBDielectricVoltage- WithstandTest)：评估PWB的走线，若因间距太小而无法符合尺度请求时，采用此测试来判定该不足的间距是否会产生危险。2、泄漏电流测试(Leakage-CurrentTest)：评估灯泡是否会有漏电危险，造成应用者不经意触碰下而产生电击。3、组件损坏测试 (UnreliableComponentAbnormalTest)：仿真单一电子组件被损坏时，观察是否因电子组件的损坏而引发爆炸或起火的危险。

　　三、灯具与灯泡的温升测试 (NormalTemperatureTest)：则是考虑在正常把持状态时，会不会有过热的现象，而造成人体被烫伤或使建筑物产生起火的危险，其中灯泡的温升测试，则是将灯泡安装于崁箱中模仿最严酷的应用情况。因LED有别于一般传统光源的特征，LED灯具所应用的电源供应器及 LED模块的评估就需要慎重考虑；验证过的电源供应器及LED的模块利用到灯具中，会先确认是否为美规安全电路(Class2Circuit)．除了考虑上列灯具的测试以外，针对LED光源的灯具，还必需额外评估以下测试：50W输出功率量测测试 (50WPowerMeasurementTest)：电源供应器实际输出到LED模块的部分是否为低于50W的输出功率。组件损坏测试(UnreliableComponent AbnormalTest)：仿真单一电子组件被损坏时，观察是否因电子组件的损坏而引发爆炸或起火的危险。．由于各式LED产品的用处及所应用的环境不同，实际的评估尺度与测试项目，仍然需依产品实际用处及应用环境来决定。