无电解电容LED光引擎的缺点和问题

文\茅于海
　　迄今为止，“光引擎”还没有一个非常严格而又确切的定义，以致不少读者还不知道到底什么是光引擎。有人把它定义为“LED光引擎(light engine)是指包含LED封装(组件)或LED数组(模块)、LED驱动器、以及其它亮度、热学、机械和电气组件的整体组合。该装置要通过一个与LED灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路，该LED灯具设计成不使用标准灯座。”这个定义看上去好像很完整，但是往往会使人困惑，因为它还包括了“其它亮度、热学、机械和电气组件”。
　　其实可以非常简单地给光引擎下一个定义：那就是凡是把LED光源和LED驱动电源结合为一个模块的就可以称为光引擎。更通俗一点的可以这样来说，凡是把恒流驱动源放到LED铝基板上去就成为光引擎。
　　有人把COB LED称为光引擎，显然是不对的！因为它没有集成恒流驱动源，没有“驱动”，怎么能够称为“引擎”？。
　　从电源的种类又可以分为直流光引擎和交流光引擎两大类。不过，当前由于室内灯具开始大量采用光引擎，所以我们更多关注交流市电的光引擎。
　　那么是不是整个LED灯具也可以称为光引擎呢？当然不可以。正如整个汽车不能称为引擎一样，引擎是汽车的动力总成，但是不等于汽车，还要加上外壳才能成为汽车。之所以需要有光引擎这样的产品，是因为所有的灯具有各式各样的外观。有些灯具甚至可以称为艺术品。就拿白炽灯来说，可以说它只有最简单的灯泡一种形式，顶多再加上蜡烛灯或极小的圣诞灯。可是它的外形可是有各式各样的。尤其是水晶灯更是各式各样的工艺美术品，极其华丽。但是LED还必须加上极其复杂的恒流驱动源才能相当于一个白炽灯一样工作（接上220V就可以亮）。如果把LED做成光引擎，它就也像白炽灯一样接上220V就可以亮（当然还需要有与其相配的散热器）。这样一方面有助于标准化，另一方面也可以大大地便于外壳（和散热器）设计者发挥其所能。
　　一．采用光引擎的好处
　　很多人认为推广光引擎的主要目的是为了标准化以增加其互换性。其实这种标准化并不应该只从光引擎着手，而是应该在统一散热器和光引擎之间的接口上着手。就拿LED球泡灯来说，需要统一的基本上就是光引擎和散热器的尺寸，具体涉及到定位螺钉孔和散热器的定位螺钉孔的尺寸位置。即使是这么具体的问题，也还有很多难处。因为它是和瓦数和散热器的散热能力都有关系。所以推广光引擎不能只从互换性的好处来着眼。
　　可以说推广光引擎的最大好处有以下几个方面。
　　1. 降低 LED照明灯具厂家研发费用，缩短产品生产周期
　　因为所有LED灯具的光学和电气指标都由光引擎生产厂家制定了。甚至还推荐了相应的散热器。灯具厂家只要把光引擎安装到散热器里面去就可以了。灯具厂商甚至不需要经验丰富的光学、电子工程师，也不需要购买昂贵的光学和电子仪器设备。换句话说，光引擎可以大大降低LED灯具厂的准入门限，但却不会因此而降低LED灯具的产品质量。当然这要求光引擎的生产厂家本身就要有极高的水平才行。
　　2. 推广光引擎可以大大加速LED灯具的推广
　　最近几年随着白炽灯的禁产，LED灯具即将迎来爆炸式的增长。LED灯具厂如雨后春笋般的大量涌出。这虽然是一种必然趋势，但是也带来了很多问题，尤其是表现在LED灯具的质量上的良莠不齐和各个厂商之间的无序的价格战。LED光引擎的出现可以在很大程度上解决这类问题。因为质量是由几家生产光引擎的大厂决定，价格也不可能有太大的出入。这就大大地减少了由无序竞争而引起的内耗。有助于LED灯具产业的高速发展。
　　3. 提升了LED灯具的整体性能
　　例如提高了整体光效（lm/W），这里是指包括电源效率在内的整体光效，当然对于整灯来说也还应当包括灯罩的透光率（不过这不是由生产光引擎的公司负责，而是由生产散热器的公司负责）。也可以提高色温，显色指数等指标。
　　4. 降低了成本
　　至少可以省去了恒流驱动源的印制板，及其生产成本。
　　目前来说，最简单而最重要的就是用于LED球泡灯的光引擎。下面我们就来看一下这种光引擎的构成。
　　二． LED球泡灯的光引擎
　　对于球泡灯来说，它的构成已经是非常接近标准化的了。它主要是由三大部分构成：LED光源、恒流驱动电源、散热器和外壳（包括灯头和灯罩）。

图1. LED球泡灯的构成
　　所以如果就拿LED球泡灯来说，如果要做成光引擎就必须把它的电源板和LED板合成为一块板，可以看出其难度是很大的。
　　1．开关电源不适合做光引擎
　　开关电源虽然性能比较好，效率也比较高，但是最大的缺点就是元件数目非常多，要和LED灯板集成在一起有很大难度。有人就曾经试图这样做，其结果是非常拥挤（见图2）

图2. 采用开关电源的光引擎板[1] [2] [3] [4]  下一页




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