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LED照明點亮2010 引領節能新趨勢

發布時間：2010-01-11 來源：電子元件技術網

趨勢亮點：

政策推動、發光效率提升和成本下降催生LED照明持續走紅
2010年將是LED商用照明快速成長與普及的年頭
LED背光電視和LED路燈將在2010年有大發展
LED燈泡會在2010年真正打入住宅和企業一般照明市場
風力發電中整流器、逆變器、晶閘管、保護器件、變壓器發揮了重要的作用
太陽能係統廣闊的應用需要使用更多的蓄電池和逆變器

市場數據：

預計到2015年，風電行業總產值將增至目前水平的5倍
預估2010年中國太陽能發電市場需求將達6.2億美元，年成長率高達138.5%。
2012年全球用於太陽能係統的逆變器出貨量將從2008年時的723,329個增長到950萬

2009年LED照明產業絲毫沒有受到全球金融危機帶來的負麵影響，在政府的政策推動下，加上LED發光效率的提升與整體產品成本下降等因素的影響，LED照明產業一路走紅。與此同時綠色經濟、低碳經濟已經成為全球關注焦點；市場對太陽能/風力發電等新能源、節能降耗產品的需求與日俱增，這也為電子元器件行業帶來了變革和創新的契機，也拓寬了相關功率器件、驅動電路、電源模塊、散熱管理、連接器產品的發展空間。

LED照明點亮2010

在“十城萬盞”照明工程的帶動下，全國路燈和24小時連續使用的隧道燈成為首先替換的重點項目，幾大城市的地鐵也啟動普及LED日光燈節能項目。技術和市場的雙重拉動，造就了一批LED照明產業鏈的新興企業，據最新數據顯示，深圳市LED相關企業數量由2007年的700餘家，迅速發展到了09年的2000多家。電子元件技術網一直關注和見證著LED產業的發展，在2009年相續推出了LED照明電源社區和LED照明電源設計大講台欄目，為網友奉獻了精彩紛呈的LED盛宴。

LEDinside預估2010年到2011年將是LED商用照明快速成長與普及的二個年頭。在長期使用效益、節能環保因素的推動下，高流明輸出的商業等級LED照明係統在2010年將會大幅增長，如停車場照明、辦公室照明、工廠照明、倉庫照明等區域。此外高亮度和高通量LED的另一個關鍵應用增長市場，將是平板液晶電視、筆記本電腦和筆記本電腦顯示器中的大尺寸LCD的背光。有研究機構預測，LED產業目前即將邁入新的擴張期，未來三年將以15%以上的兩位數速度增長。這種增長將源於更多的高亮度(HB)和高通量LED進入一係列新的下一代照明應用。同時，LED路燈的光源效率已達132lm/W，整燈效率達70-80lm/W；成本方麵，LED路燈已經於高壓鈉燈相差無幾，可以預見，發光效率提升和成本下降促進LED路燈2010年在各個領域大顯身手。電子元件技術網展望2010 LED照明亮點：LED電視和LED路燈將會有大發展。

LED照明產業前進的步伐還不僅僅止步於此，發光效率超過100流明每瓦的高通量LED燈泡的開發，以及允許LED在不需要逆變器的情況下使用交流電的創新設計，正在推動LED更接近被主流普通照明市場所采用。iSuppli公司預測，LED燈泡會在2010年真正打入住宅和企業一般照明市場。毫無疑問，LED的長遠未來在於普通照明。

LED照明產業的持續走熱，除了LED發光效率提升和成本的下降的因素外，最主要的推動因素是各國政府對節能環保新能源產業的日益重視和大力扶持。無論是09年閉幕的哥本哈根世界氣候大會，還是當前世界許多國家應對金融危機的重要舉措，扶持發展新能源始終處於決定性的重要地位。

所有跡象表明新能源將是近代基於低碳經濟的一場技術革命。可以預見，2010年(nian)必(bi)將(jiang)是(shi)圍(wei)繞(rao)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)年(nian)。未(wei)來(lai)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)的(de)價(jia)值(zhi)鏈(lian)將(jiang)圍(wei)繞(rao)新(xin)能(neng)源(yuan)收(shou)集(ji)和(he)新(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)，更(geng)有(you)效(xiao)的(de)收(shou)集(ji)和(he)開(kai)拓(tuo)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)新(xin)應(ying)用(yong)會(hui)為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)廠(chang)商(shang)開(kai)拓(tuo)新(xin)的(de)價(jia)值(zhi)增(zeng)長(chang)點(dian)。如(ru)LED照明、太陽能/風能發電、電動汽車和更多新應用領域。

電子元件技術網整理和發掘2010年新能源對電子元器件的新亮點和新應用，在太陽能/風力發電等領域探討技術進步和市場需求引起的電子器件的需求變化和最新挑戰。

風力發電：2010新機遇/新挑戰

zaigeleikezaishengnengyuanzhong，congmuqiandejishuchengshuduhejianshekexingxinglaikan，fengnengzuijujingzhengli。congchangyuanlaikan，quanqiufengnengchanyedeqianjingxiangdangleguan，geguozhengfubuduanchutaiyouliyuzaishengnengyuanfazhandegulizhengce，weigaichanyedailaijudadeshichangjiyu。deyizhiyinxingzuixinfabudeyanjiubaogaoxianshi，quanqiufengdianfazhanzhengjinruxunsukuozhangshiqi，fengnengchanyejiangbaochimeinian20%的增速，預計到2015年，該行業總產值將增至目前水平的5倍。如此龐大的需求和市場，為半導體企業提供了新的機遇與挑戰。

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由於風能是一種非常不穩定的能源，風機輸出的電壓、頻率和功率都很不穩定，因此不做處理不能直接輸入電網。在從風力發電到並網運行的過程中，整流器、逆變器、晶閘管、保護器件、變壓器等器件發揮了重要的作用。

一個能實現與現有國家電網並網的大型風力發電場通常主要由以下幾個部分組成：風力渦輪機、整流器、逆變器、控製器、晶閘管、同步器、防雷裝置、變壓器、連接器和其他控製係統。

其(qi)中(zhong)整(zheng)流(liu)器(qi)用(yong)於(yu)將(jiang)風(feng)力(li)渦(wo)輪(lun)機(ji)發(fa)出(chu)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)直(zhi)流(liu)電(dian)，以(yi)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)降(jiang)低(di)電(dian)能(neng)在(zai)傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)損(sun)失(shi)。在(zai)靠(kao)近(jin)電(dian)網(wang)端(duan)，逆(ni)變(bian)器(qi)再(zai)將(jiang)整(zheng)流(liu)器(qi)過(guo)來(lai)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)能(neng)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)電(dian)網(wang)采(cai)用(yong)的(de)正(zheng)弦(xian)電(dian)波(bo)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)晶(jing)閘(zha)管(guan)和(he)同(tong)步(bu)器(qi)確(que)保(bao)生(sheng)成(cheng)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)與(yu)電(dian)網(wang)同(tong)步(bu)並(bing)將(jiang)此(ci)正(zheng)弦(xian)波(bo)交(jiao)流(liu)電(dian)並(bing)到(dao)電(dian)網(wang)上(shang)。

逆變器通常由IGBT模塊、續流二極管、IGBT柵極驅動器、驅動保護、濾波電容、扼流線圈、散熱器、隔離器和MCU構(gou)成(cheng)。風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)效(xiao)益(yi)與(yu)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)，繼(ji)而(er)又(you)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)用(yong)元(yuan)件(jian)的(de)能(neng)效(xiao)，因(yin)此(ci)國(guo)內(nei)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)企(qi)業(ye)在(zai)逆(ni)變(bian)器(qi)市(shi)場(chang)存(cun)在(zai)巨(ju)大(da)商(shang)機(ji)。此(ci)外(wai)，大功率風電應用要求能承受上千安培電流和幾千伏高壓的大功率IGBT器件或模塊，而且要求它們必須具備很高的可靠性，這為生產高可靠性、大功率器件的公司提供了為新能源服務的商機。

為(wei)了(le)吸(xi)收(shou)更(geng)多(duo)能(neng)量(liang)，輪(lun)轂(gu)高(gao)度(du)和(he)葉(ye)輪(lun)直(zhi)徑(jing)隨(sui)著(zhe)增(zeng)高(gao)，相(xiang)對(dui)的(de)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)被(bei)雷(lei)擊(ji)的(de)風(feng)險(xian)，雷(lei)擊(ji)成(cheng)了(le)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)對(dui)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)危(wei)害(hai)最(zui)大(da)的(de)一(yi)種(zhong)災(zai)害(hai)。雷(lei)電(dian)釋(shi)放(fang)的(de)巨(ju)大(da)能(neng)量(liang)會(hui)造(zao)成(cheng)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)葉(ye)片(pian)損(sun)壞(huai)、發電機絕緣擊穿、控製元器件燒毀等。因此風力發電機的防雷解決方案顯得極為重要，防雷裝置一般為防過壓衝擊的氣體放電管(GDT)、晶閘管、TVS二極管或金屬氧化物變阻器(MOV)，以及防過流衝擊的可恢複PolySwitch器件或一次性熔斷器。2009年電子元件技術網推出的電路保護研討會彙集了業界最優秀的電路保護企業，同時提供一整套的電路保護解決方案。

在(zai)逆(ni)變(bian)器(qi)和(he)電(dian)網(wang)之(zhi)間(jian)一(yi)般(ban)都(dou)需(xu)要(yao)加(jia)變(bian)壓(ya)器(qi)，因(yin)為(wei)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)一(yi)般(ban)高(gao)達(da)幾(ji)萬(wan)伏(fu)，這(zhe)麼(me)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)逆(ni)變(bian)器(qi)是(shi)做(zuo)不(bu)到(dao)的(de)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)大(da)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)行(xing)升(sheng)壓(ya)，國(guo)內(nei)的(de)大(da)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)企(qi)業(ye)起(qi)步(bu)較(jiao)早(zao)，技(ji)術(shu)和(he)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi)明(ming)顯(xian)，如(ru)天(tian)威(wei)保(bao)變(bian)等(deng)國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)。

成本降低催生太陽能產業擴張

作為新能源中的另一個大市場是太陽能的應用，據拓墣預估2010年中國太陽能發電市場需求將達6.2億美元，高達138.5%的年成長率亦可看出其發展潛力。

廣guang闊kuo的de市shi場chang推tui動dong廠chang商shang拚pin命ming降jiang低di太tai陽yang能neng發fa電dian的de成cheng本ben，其qi中zhong最zui簡jian單dan的de方fang法fa就jiu是shi提ti高gao太tai陽yang能neng電dian池chi的de光guang電dian轉zhuan換huan效xiao率lv。但dan目mu前qian太tai陽yang能neng光guang電dian轉zhuan換huan效xiao率lv能neng實shi現xian商shang業ye化hua量liang產chan的de大da部bu分fen還hai不bu超chao過guo20％，雖然有著很大的提升空間，但受限於基礎材料的限製其提升進展非常緩慢。審視交流發電應用的核心環節：太陽能電池板、太陽能充電控製器、蓄電池和逆變器，半導體廠商的機會主要集中在充電和逆變環節。

由於太陽能光伏發電係統的輸入能量極不穩定,所suo以yi一yi般ban需xu要yao配pei置zhi蓄xu電dian池chi係xi統tong才cai能neng工gong作zuo。太tai陽yang能neng電dian池chi產chan生sheng的de直zhi流liu電dian先xian進jin入ru蓄xu電dian池chi儲chu存cun，達da到dao一yi定ding閾yu值zhi，才cai能neng供gong應ying照zhao明ming負fu載zai。蓄xu電dian池chi的de特te性xing直zhi接jie影ying響xiang係xi統tong的de工gong作zuo效xiao率lv、可靠性和價格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲預定的連續陰雨天夜晚照明需要的電能。

在太陽能係統中，逆變器把直流電變成交流電，當照明負載為直流時無需使用(如LED照明)，目前已經有太陽能直接供電的LED照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)，相(xiang)信(xin)這(zhe)個(ge)趨(qu)勢(shi)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)得(de)到(dao)更(geng)多(duo)應(ying)用(yong)。而(er)照(zhao)明(ming)負(fu)載(zai)為(wei)交(jiao)流(liu)負(fu)載(zai)時(shi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)。考(kao)慮(lv)到(dao)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)的(de)低(di)下(xia)，這(zhe)更(geng)凸(tu)顯(xian)了(le)逆(ni)變(bian)器(qi)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)的(de)重(zhong)要(yao)。太陽能逆變器中功率電子器件的選擇對逆變器實現最小損耗和最高效率至關重要，就以太陽能逆變器應用來說，絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 能比其他功率元件提供更多的效益，其中包括高載流能力、以電壓而非電流進行控製，並能使逆並聯二極管與IGBT配合，如何正確地為太陽能逆變器應用選擇IGBT，是工程師在設計逆變器、提高轉化效率時麵臨的挑戰。

此(ci)外(wai)，多(duo)數(shu)獨(du)立(li)型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)偏(pian)遠(yuan)且(qie)惡(e)劣(lie)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)逆(ni)變(bian)器(qi)能(neng)在(zai)惡(e)劣(lie)的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)及(ji)較(jiao)少(shao)的(de)維(wei)護(hu)條(tiao)件(jian)下(xia)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)，因(yin)此(ci)很(hen)多(duo)逆(ni)變(bian)器(qi)也(ye)添(tian)加(jia)了(le)電(dian)路(lu)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)、欠壓保護、過流保護、反接保護及雷電保護等功能。

iSuppli公司預計，2012年全球用於太陽能係統的逆變器出貨量將從2008年時的723,329個增長到950萬個。太陽能係統廣闊的應用需要使用更多的蓄電池和逆變器，這為從事電源設計和元器件廠商帶來巨大的機會。

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