​新一代超薄LED平板灯概述及行业解析

LED光源和灯具正在向高亮度、无频闪、高效率、低成本、高性价比、平民化的方向发展。LED照明产品只有广大老百姓用得起、用得好,才能成为家家户户都需要、人人都买得起的消费电子产品;全世界老百姓都能购买,LED照明产品才能成为真正的蓝海产品。


LED平板灯因导光板生产技术的进步和LED灯珠亮度的与时俱增,LED平板灯正在向超薄方向发展。例如,昆山诚泰电气股份有限公司新一代超薄节能LED平板灯的总厚度只有7~8mm。超薄的照明灯具与建筑空间很方便融为一体,灯光设计师可以设计未来建筑新潮的千变万化的空间光线。

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随着LED照明技术的发展和进步,人们使用照明光源和灯具的理念也在不断更新,越来越多的建筑如学校、写字楼、医院、地下车库、公共走廊和民居等都在选用LED平板灯。新一代超薄LED平板灯因其轻薄、高亮、省电和安装方便赢得了客户和市场的欢迎。


 一、超薄平板灯系统构造


超薄LED平板灯系统构造十分简洁,主要结构件就是LED光源板(灯条)、导光模块和铝合金框架,采用外置恒流驱动电源,整个系统如图2所示。

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超薄LED平板灯的关键器件是导光模块。超薄LED平板灯采用大屏电视机屏幕的侧背光技术,在导光板的四周安置发光LED灯条,根据屏幕的大小使用不同数量的灯条、不同数量和品种规格的灯珠。小屏幕采用单根LED灯条一侧发光,依靠导光板转换发光路径而满屏出光;中等屏幕的采用对面两侧发光,需要2根LED灯条;大屏幕的采用4根LED灯条,4侧同时发光;通过导光板的导光和转换发光路径,使之满屏出光。


电源采用外置隔离开关恒流驱动电源,有效稳压恒流和降低电源中的残余纹波,使超薄LED平板灯没有频闪,可以保障人们的用眼安全。


导光模块是LED平板灯的核心技术,具备自主设计和制造导光板、扩散板的企业能有效控制企业的生产成本。导光板、扩散板的原料配方、制造工艺和导光板表面的网点花纹设计都是专有技术,需要花费很多时间设计、试验,无数次的辛勤劳动才能获得实用的制造技术和生产工艺。


导光模块由背光的反射板、导光板、扩散板组成,生产模块时将它们3块组合在一起。光线在导光板内传导途径如图3所示。左侧LED灯条光源板发出的光线进入导光板,入射光线经导光板漫反射在导光板,导光板的一面预先设计了需要光线转折的“网点” 矩阵,光线漫反射经网点自动转向,从另一板面蜂拥而出,照亮空间。“网点” 矩阵的设计关系到LED平板灯的出光率。“网点” 采用激光雕刻和丝网漏印2种技术,但目前为提高生产效率大多采用丝网漏印技术。

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 二、超薄LED平板灯


有了导光模块,超薄LED平板灯的设计生产就变得十分简便。LED平板灯的分解如图4所示,LED平板灯采用铝合金框架,在导光板侧面的厚度中心位置安装设计LED光源灯条,使LED灯珠的出光面与导光板的侧面配合比较紧密,以便有效输送光线。LED灯光在导光板内进行N次漫反射传递,光路发生转折,从导光板的指定一面出光,进入扩散板匀光,消除光斑,进而照亮指定空间。为了提高导光板的出光率,在导光板的另一面安置反射板,把光线导向同一侧出光,增强出光效果。为提高LED灯条的散热和增强平板灯的强度,在导光模块反射板的外侧安装一块轻薄的铝合金背板,不仅使LED平板灯更加牢固,又可扩大有效散热面积。

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LED光源灯条工作时,其30% 的电能转换成光能,70% 的电能转换成热能,所以要在发光的第一时间帮助其快速导出热量、散发热量。只有有效散发热量才能保证LED平板灯的长寿命,延缓LED的光衰。因此,LED平板灯的结构散热设计十分重要。图5是2种铝合金背板与铝框架配合的设计。其中上图是铝合金背板两侧折弯,折弯端与LED光源灯条的铝基板紧密配合,可以在LED灯条发光的第一时间,将热量导出;下图是LED灯条的铝基板先将热量传给铝框架,再由铝框架将热量传给铝合金背板散热,传递路径转接迟缓,延误有效散热,造成热量集聚。

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 三、LED平板灯产品的特点


 LED平板灯产品具有以下特点:


①LED平板灯采用环保材料制造,因此是绿色照明产品,不含水银、铅等污染元素材料;LED平板灯将LED光源安置在导光板的四周,并加以严密的光隔离,LED灯珠发出的光线不直接进入照明空间,因此紫外光线、红外线、蓝光泄漏辐射伤害。


②LED平板灯使用采用柔光技术,将点光源扩展为面光源,灯光柔和而不刺眼,消除眩光引起视觉疲劳,升华视觉效果。


③LED平板灯采用液晶电视的背光技术及高光效的LED芯片,独特的散热设计,确保LED功效高、光衰低、寿命长;灯具表面光洁亮丽,平板发光均匀。


④LED平板灯采用100~240VAC电源电压,可适合多国不同的电网电压;外置电源效率高,启动时间短,外置电源内部空间较大,可加大纹波吸收电路和电解电容器容量,可以消除工频的频闪。


⑤LED平板灯具质量轻、易安装;环保、安全、无污染,符合欧盟立法制定的强制性标准《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances,RoHs)规范;性能稳定,维修率低;通用性强,安装方便节约空间。


⑥LED平板灯寿命长达3万h以上,即使频繁地开关也不会影响产品寿命。


⑦LED平板灯显色指数高、色彩还原性强、视觉清晰、看物体不失真,适合高档商业照明场所使用,适宜学习和办公室使用。


⑧LED平板灯外形尺寸可按客户要求设计、定制;灯的颜色可以是单色也可以是可调的多色。


超薄LED平板灯的应用越来越广泛,它的亮度可达80~100lm/W,光线柔和舒适、外形美观、轻巧,节能省电、安装方便可以直接替代普通的支架灯,十分适用于办公室、会议室、学校教室、医院、大楼通道等公共场所;在民居的客厅、走道、寝室也深受欢迎;可直接用于大型商场、停车场、超市、隧道等场馆照明系统。不少新型现代建筑已将超薄LED平板灯纳入优选照明灯具采用清单,如正在安装使用中的海虹桥火车站停车场。目前,我国已有企业掌握了超薄LED平板灯导光板的核心技术和自主生产技术,有效地控制了导光板的生产成本,使其生产的超薄LED平板灯具有很好的性价比和市场竞争力。


近几年兴起的集成吊顶、集成带、集成灯槽等就是其显著表现。随着吊顶潮流的来临和全球节能科技的迅猛发展,作为集成吊顶的重要功能模块,吊顶的照明技术亦已迎来LED时期。


 LED普及提速带来了吊顶行业机遇


据调研数据表明,目前,在国内新兴项目中,LED在户外照明的应用渗透,几乎达到100%,在公共室内照明领域项目中的渗透率也超过了80%,而在家居装饰中,已百分之百渗透。作为现阶段以家装市场为主的集成吊顶行业,已全面应用了LED照明与装饰技术,LED光源的普及应用,已是不争的事实。


在近十年的集成吊顶发展中,在照明应用上,经历“浴霸的白炽灯泡”→石英卤素射灯模块→电子荧光灯模块→LED草帽灯珠模块,到今天主要采用侧发光的LED平板灯为主的照明及多功能组合模块的演变,其发展历程,一方面是照明技术的不断进步,更重要的是,消费市场对照明布光的认知进步和消费需求。


LED平板灯,体现了“见光不见灯”的照明应用境界。它具有布光均匀、柔和舒适、净爽明快,并兼具防蚊防烟、防雾易洁的优点;其造型简洁,易于与吊顶模块集成应用,故而在集成吊顶特别是环境繁杂、空间较小的卫厨板块中具有极大的应用优势。同时,LED平板灯还有着功耗低、节能环保,寿命长、使用经济;科技时尚、应用便利等诸多特点,深受现代消费者的喜爱。


但是,在集成吊顶行业迅猛发展和LED普及应用的潮流下,由于LED平板灯尚无标准可循,政府技监缺失,一些投机者蜂涌而至,行业中一时出现“无技术”、“无研发”、“无品控”、“无底限”,一张桌子、两把螺锥、三四个人,一大批粗制滥造作坊。


在市场中,充斥着大量寿命短、光色光效差、甚至出现漏电事故的LED平板灯,用户投诉不断,经销商售后无门,极大地打击了市场对LED平板灯的信心,影响行业的健康发展。在这里,让我们从技术的角度来解剖一下LED平板灯市场、特别是集成吊顶界内的LED平板灯市场的不良现象


 一、目前LED平板灯使用的LED光源器件


因具有尺寸细小、功率适宜、光效较高、易于控光和散热的特点,当前LED平板灯从最早的3528到后来的3014,2835,至目前主要采用的SMD4014灯珠。


我们曾对集成吊顶业内多层面的“工厂”使用的LED灯珠做过全面的了解和抽样测试,业内诸多作坊均采用价低质次的劣质灯珠,其芯片小(优秀的4014灯珠芯片尺寸为>10*30,而低质灯珠芯片尺寸在10*18以下),出光量低;同时其封装胶体、荧光粉均为低廉配置,且采用熔点小的铜线(品质灯珠采用金线)、铁支架(品质灯珠采用铜支架或高导热率的合成材料),从而在使用过程中极易出现光衰快(就是刚开始比较亮,慢慢就不怎么亮了):)、甚至烧断死灯现象也频繁出现。


同时,在某省某市某镇的集成吊顶集散地,有专门地下工厂在深圳等地收集各路封装厂商筛选出来不合格的灯珠,并采用劣质的基板进行贴片,然后似大白菜在临街贩卖给当地的LED灯组装作坊。。这类产品光效低(普通消费者在不对比的情况下难以区别)、色温一致性差、色漂移大,存在诸多问题。


 二、核心部件驱动电源的现状


由于LED灯珠属于低压启动的半导体器件,最基本的要求是需要采用匹配的低压电源驱动,且要求持续恒定的电流,电流过高存在光衰快,时间稍长灯就极暗甚至烧死灯。


 目前LED驱动电源主要有三种技术方案:


1.阻容降压:方案简单,器件少,成本低廉,不恒流。主要应用3W及以下LED灯配置,且存在击穿灯板造成漏电的危险,故要求灯体的结构外壳必须绝缘;


2.非隔离电源:成本适中,采用IC恒流,但同样存在击穿造成漏电的危险,也要求灯体的结构外壳必须绝缘。'


3.隔离电源:成本较高,IC恒流,安全性好。


LED平板灯为了达到较好的出光效率,其灯串一般都为细长条结构,如此,为保障LED灯的散热需要,现多采用全铝材结构作为腔体兼具散热作用。铝材灯体的非绝缘性,就必须采用隔离电源才能有基本的安全保障,同时也才能提供持续恒定的电流,保障灯珠的长寿命使用。


而目前集成吊顶行业中无底限的产品,其为偷工减料,有采用阻容降压,也有采用非隔离恒流电源;为了蒙蔽市场,还采用灌制劣质胶体,美其名日防潮防水,实则是怕低劣的驱动方案露陷。


同时,同为隔离恒流电源,亦存在方案是否合理、配置是否周全、器件是否稳定、线路是否科学、工艺是否严谨等优劣区别。


在这里,仅拿线路板来说,劣质驱动采用纸芯板,极易吸潮,在使用过程中,极易导致线路短路烧毁;而优质驱动采用玻纤板,具有线路稳定、防湿耐久的优势。


在驱动的生产工艺上,规范厂家的优质驱动采用自动贴片和自动波峰焊接,无错乱,无虚焊,这一点是劣质产品的作坊工艺无法满足的。

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