隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強,LED燈具成本的不斷下降,采用LED作為光源的燈具以其發(fā)光效率高、無汞污染、壽命長的特點,在市場上攻城掠地,銷量成幾何級數(shù)增長。對前景的美好預期吸引著眾多的公司,包括傳統(tǒng)的照明公司以及主營消費類電子產(chǎn)品的公司,都義無反顧的投身其中,痛并快樂著地生活在美麗的希望中。
在國內(nèi),我們一直強調(diào)燈具產(chǎn)品為了響應個性化的需要,所以我們的燈具設計去同求異,追求新、奇、特,導致市場上缺少大批量制造的燈具產(chǎn)品。排前三位的燈具公司其市場份額不足10%,產(chǎn)業(yè)缺少規(guī)模優(yōu)勢,廠家生產(chǎn)成本居高不下,最終用戶如同霧里看花,難以選擇。而燈具產(chǎn)品的需求真的是個性化的市場嗎?追求個性差異化如手機產(chǎn)品,為何品牌集中度如此之高呢?一個成熟的完全競爭市場,排名前三位的公司其市場份額合計往往超過60%,這些市場的強者形成了事實上產(chǎn)業(yè)標準。
L公司是美國燈具市場的領導者,我們的交流直接驅(qū)動芯片應用在LED筒燈、LED吸頂燈等系列產(chǎn)品中,在與L公司合作設計的過程中,我們深深地被傳統(tǒng)照明公司的設計理念所折服。在此以一款在HomeDepot銷售的吸頂燈為例,謹做粗淺的整理分析,希望能對國內(nèi)燈具設計有所啟發(fā)。
一 產(chǎn)品概述:
1. 參數(shù)規(guī)格:
2. 分解圖:
1固定螺絲 2鑄鋁外殼 3接線帽 4保護透鏡 5擴散罩 6LED與驅(qū)動一體化板打開外罩,燈具組成十分簡潔,LED光源與驅(qū)動集成在一塊板上,緊緊固定在鑄鋁外殼上以散熱,燈板的上方,加了透明的保護透鏡單元,上面設有鎖緊裝置,以固定燈罩。
3. 安裝方式:
外邊的3擴散罩可以用手逆時針旋轉打開,采用隨燈具所附的兩個螺絲,從正面旋入,固定在天花板或墻壁上的標準接線盒內(nèi)。導線連接用所附的三個旋轉接線帽,把L N PE線兩兩緊固在一起。
二、遵循傳統(tǒng)
L公司在燈具設計方面有著深厚的經(jīng)驗積累,深知哪些因素必須沿襲傳統(tǒng),是不可變通和創(chuàng)新的。
1. 安全規(guī)定:
由于LED光源和驅(qū)動板集成在一塊PCB板上,直接外接交流電即可。燈板的設計采用0.6mm的FR4板,雙面布板,燈板下方采用導熱絕緣硅膠墊,緊固在外殼上,燈板上的走線嚴格遵守爬電距離的要求。由于是有PE線的一類燈具,其燈具絕緣耐壓要求為1KV,這里采取了絕緣硅膠墊的方法,可以輕松通過4KV的耐壓測試。燈板上帶有交流高壓,為了在安裝時避免接觸到燈板,燈板上方添加了透明的保護透鏡,只留出兩個固定孔位置,以保障在安裝時的安全,該材料采用PMMA材料,滿足防火等級,絕緣以及透光度的要求。
2. 安裝方式:
LED吸頂燈采用吸頂式安裝,安裝孔位隱藏在燈罩下,安裝好后,燈具無縫貼在天花板上,白色的外殼與天花板融為一體。所附圖片為HomeDepot消費者網(wǎng)上評論所貼的圖片。安裝孔位兼容美國家庭用戶采用的標準接線盒,安裝方式和傳統(tǒng)的吸頂燈安裝方式一致,在美國這樣一個高勞動力成本的市場,用戶可以做到輕松自己安裝。
3. 控制方式
LED吸頂燈支持調(diào)光,兼容市場上傳統(tǒng)的為白熾燈設計的墻壁式可控硅調(diào)光器。包裝上列出了支持的調(diào)光器系列型號,包括Lutron: DVELV 300P, Skylark 300P, NTELV 300, NLV 600
Leviton: 6633P, IPL06, 6674P, IPE04, Tramatron 600W Synergy: ISP 120 600 等市場主流產(chǎn)品。用戶不需要進行線路改造,即插即用方式,在原有的線路結構上安裝到位,免除了重復投資與麻煩的安裝。
三 大膽創(chuàng)新
采用LED作為燈具光源,由于其體積小巧、驅(qū)動方式多種多樣、控制方式靈活,使LED燈具可區(qū)別傳統(tǒng)燈具進行創(chuàng)新性設計,我們一起看看L公司做了哪些大膽的創(chuàng)新變革。
1. 長壽命設計:
LED吸頂燈采用了交流直接驅(qū)動,去掉了導致LED壽命瓶頸的電解電容與變壓器,驅(qū)動芯片有著優(yōu)秀的瞬態(tài)響應,能快速抑制電網(wǎng)脈沖引起的突變電流,驅(qū)動器的壽命可以真正與LED壽命匹配。驅(qū)動芯片的工作溫度范圍從零下40度到120度,應對各種復雜環(huán)境。 在良好的散熱管理系統(tǒng)下,LED燈具壽命可以達到50000小時以上。在homedepot的網(wǎng)站上,廠家提供了5年的質(zhì)量保證。
2. 驅(qū)動電源:
白熾燈泡耗能高而且壽命短,節(jié)能型熒光燈的市場應用因此而增長。LED 照明技術一直在進步,最初是使用分立元件,緊接著是采用依賴多級電力轉換的DC 解決方案。如今,AC LED 驅(qū)動器技術實現(xiàn)了一些創(chuàng)新,包括無需使用多級電力轉換并避免了隨之而來的一些問題,因此AC LED 照明具備了現(xiàn)實的可行性,它不僅降低了系統(tǒng)整體成本和尺寸,還具有卓越的效率。LED 照明燈具的關鍵要求: 成本、 功率因數(shù)、 安全性和 EMI認證、 簡化設計、降低產(chǎn)品開發(fā)成本并縮短產(chǎn)品入市時間、可制造性,采用交流直接驅(qū)動均可滿足。 采用交流直接驅(qū)動方案,有著優(yōu)異的電源參數(shù)指標。整體THD為12左右,不加外部濾波器可以通過EMC標準,功率因數(shù)0.98以上。
3. 輕薄造型:
驅(qū)動電源可采用全貼片的方式,一方面使高效率批量制造成為可能,并且?guī)砹溯p薄的設計。整燈厚度只有4.4cm,驅(qū)動和LED燈珠集成一體化,免去了大體積的電解電容和變壓器,燈具不再與傳統(tǒng)的燈具一樣電源驅(qū)動和光源獨立的方式。一體化的設計去掉了笨重大體積的電源盒,而且提高了可制造性。別具匠心的輕薄設計造型,在第一時間引起消費者的注意,可以適用在不同的安裝場合。
4. 系列化
盡管設計LED 產(chǎn)品的LED 部分要涉及光學、可制造性和成本,設計出能滿足前述標準的電源則更難。在LED照明系統(tǒng)的電源設計領域,技能熟練、經(jīng)驗豐富的人才匱乏。傳統(tǒng)的電源設計人員不一定能做出適合市場的最佳設計方案。設計低成本和低EMI 排放的電源需要具備專業(yè)的知識。 在采用DC 解決方案的LED 電源里,元件數(shù)量非常多,因此它的內(nèi)部設計很復雜。交流直接驅(qū)動設計變得容易的多,采用交流直接驅(qū)動方案,單片芯片支持的功率可以達到30W,只需要調(diào)整幾個外圍電阻就可以適應不同的功率要求。L公司基于交流直接驅(qū)動方案,開發(fā)了10幾種系列產(chǎn)品,功率從8W到30W不等,包括筒燈與吸頂燈產(chǎn)品。
5. 可制造性
可制造性是指以相對簡單的方式生產(chǎn)出具有最低成本和最高可靠度的商品的能力??芍圃煨栽O計就是設計產(chǎn)品,使其可以輕松地方法生產(chǎn)出來。較高的可制造性使得產(chǎn)品能以較低的成本、快速地制成,更多的公司也能參與到市場中來,因此最終促使一款產(chǎn)品或一項技術能夠快速應用。LED燈具的可制造性包括制造過程復雜度、設備復雜度、以及工廠的建造成本、采購及運營成本。從各方面來講,交流直接驅(qū)動系列產(chǎn)品憑借組件數(shù)量少和系統(tǒng)設計簡單優(yōu)勢,帶來了比DC解決方案更高的可制造性。
四 用戶評論:
在HomeDepot的用戶評論區(qū)域,這款市場售價為29.9美金的LED吸頂燈收獲了眾多的好評。比如:Exceeded All Expectations(超過了所有的期望),
Easy to install, very bright(容易安裝,非常明亮)
Great Light, Been waiting for this(很好的燈具,一直在等待這個)。
五 總結:
LED燈具本質(zhì)上還是燈具,不可能跳出傳統(tǒng)燈具長期以來的市場規(guī)則,但LED燈具跨越電、光、熱、結構多學科,具備創(chuàng)新的無限可能。一款優(yōu)秀的設計,往往完美地平衡了傳統(tǒng)與創(chuàng)新,給人似曾相識又眼前一亮的感覺,以親和力的外觀和優(yōu)異的性能,而不是低價格來贏得市場。