2017年和2024年智能照明市場規模

住宅和工業領域對降低能耗需求的不斷增長是節能照明係統不斷發展的一大特點 。節能型LED照明係統可為住宅客戶降低能源費用 ，從而減輕日益增加的關稅對他們的影響 。

對於工業客戶來說 ，這些照明係統可以降低電力供應成本和降低峰值負荷 。世界各地政府倡導的發展智慧城市的舉措是智能照明解決方案日益增長的一個主要因素 。預計聯網照明係統將成為智慧城市基礎設施最重要的組成部分之一 ，主要是為了實現項目的可持續發展目標 。隨著照明係統不斷優化城市能源消耗 ，城市經濟的自我可持續性和增長可以大大加快 。

從組成部分來看 ，由於住宅和商業部門大規模安裝照明係統 ，智能照明產品在2017年開始占據市場主導地位 。主要是受遠程操作智能照明燈的便利性以及照明係統可用的定製選項等優勢推動 。由於各企業一直在為住宅市場推出新產品 ，預計這些安裝數量將在預測期間大幅增長 。

在產品市場中 ，預計燈具在預測期內將呈現最快的采用率;而由於智能燈泡和燈具技術的快速發展 ，最終將在2024年占據智能照明市場主要份額 。由於各公司以極具競爭力的價格提供各種創新型智能燈泡和燈具 ，預計這些燈具裝置將在2018至2024年間迅速增加 。

2024年 ，智能照明市場有線技術領域預計將占有超過60%的市場份額 。由於該技術能提供高可靠性以及對照明係統的控製 ，因此對於不同模式(如DALI和PoE)的需求可能會在2018年至2024年間顯著增加 。另一方麵 ，藍牙 、Zigbee和Wi-Fi等無線技術的進步以及智慧城市應用中物聯網智能傳感器的采用日益增加等 ，預計將加快無線通信技術市場在預測期內的增長 。

從光源來看 ，LED部分預計將在2024年占據智能照明市場的主要份額 ，達到60%以上 。由於LED技術已成為傳統白熾燈照明係統的經濟高效且節能的替代產品 ，因此在過去五年中 ，LED燈泡的應用迅速增加 。另外 ，由於政府補貼以及在包括中國 、印度和美國在內的各個國家購買LED燈泡的返利 ，LED市場預計將在預測期內呈現強勁增長趨勢 。

從應用方麵來看 ，由於聯網照明係統的高度普及 ，尤其是在住宅和商業應用領域 ，室內照明應用在2017年占智能照明市場的主導份額 。隨著住宅市場中的客戶越來越意識到智能照明係統在減少電費方麵等的好處 ，家庭和樓宇自動化係統對這種照明解決方案的需求可能在預測期間快速增長 。

2018至2024年間 ，室外照明市場年均複合增長率預計將超過25% 。快速增長的主要特點是全球對智能路燈係統需求的不斷增長 。由於這些係統可以根據通信量和自然光的可用性智能地打開/關閉照明係統 ，因此可以通過部署實現顯著的節能效果 。智慧城市項目也可以從這些智能燈具中獲益 ，從而實現其能源安全和可持續發展目標 。

從區域來看 ，歐洲地區市場預計將在2024年占全球智能照明市場最大份額 。大部分原因主要歸因於大量正在進行的智慧城市項目 ，政府 、住宅和商業部門大力部署智能照明係統 ，以及政府出台的嚴格照明係統能效要求等 。

而預計在預測期內 ，亞太地區智能照明市場將呈現最快的增速 。政府鼓勵采用節能照明係統的舉措預計將成為該地區智能照明市場增長的主要推動力 。例如 ，印度政府實施的UJALA計劃致力於提高消費者對節能LED燈功效的認識 。根據該計劃 ，消費者可以通過EMI支付模式購買LED 。

未來發展

由於智能照明為住宅 、工業 、商業和政府部門提供許多關鍵優勢 ，其中包括能源效率 、降低的維護成本 、增強的資產安全性以及使用方便性等 。通過它們 ，用戶可以通過智能手機應用隨時隨地遠程訪問照明係統 。在智慧城市基礎設施中 ，運營商可以主動預測路燈更換的需求和停電等情況 ，並可以提高現場效率 。通過利用LED照明 、連通性 、傳感器和控製以及分析和智能等功能 ，企業可以成功實現最低的電力成本 。

智能照明市場各企業的主要關注點在於產品創新和新產品開發戰略 。各大企業正在大力投資推進智能照明技術的研究和開發 ，以推出家庭和樓宇自動化 、智慧城市和智能路燈等應用的聯網照明解決方案 。此外 ，加強產品開發能力和擴大區域市場占有率的戰略合作也有助於智能照明行業的快速創新 。

由於采用了插入式端口和粘結方式 ，LUMAWISE LED Z45型燈座可以快速 、簡便地無焊連接 COB LED 陣列 。該燈座符合Zhaga聯盟 LED 模塊標準 ，因此能夠兼容其他LED 照明組件 。35 毫米的標準螺釘允許散熱器使用標準的鑽孔和裝配程序 。LED 底座的 120 度光學角度可以將光線損失降到最低 ，而 LED 組裝過程中使用粘合劑則可以提高 COB 板的尺寸公差 ，從而無需夾緊係統 。Z45型底座設計精巧 ，確保來自 LED 的壓力在散熱器上均勻分布 。

新款 LUMAWISE LED Z45 型燈座外形小巧 ，使得反射鏡和透鏡可以靠近光源表麵放置 。TE ConnecTIvity 產品經理 Jeroen Iedema 表示 ：“精心開發產品 ，為工程師簡化設計流程是TE的發展目標之一 。Z45型燈座的平台設計確保光學組件始終與光源表麵等距 ，因此無需重新設計便可輕鬆簡便地更換 LED 包裝尺寸 。”

汽車LED應用中的熱模擬

一旦被視為“未來的光源” ，LED就會迅速成為常態 。LED產品的設計是一個複雜的多學科問題 ，特別是散熱設計對器件的性能和使用壽命至關重要 。借助正確的熱仿真工具 ，開發團隊能夠更好地提供符合可靠性 ，外形尺寸和性能目標的產品 。

設計挑戰

由於將電流直接轉換為半導體中的光輻射 ，因此LED具有高效率 – 比大多數“傳統”照明技術更高效。然而 ，盡管比白熾燈或熒光燈照明效率更高 ，但LED中的大量電力仍轉化為熱量而不是光 – 電流越高 ，產生的熱量就越多 。

這種多餘的熱量必須遠離LED傳導 ：這是因為半導體材料被限製在最高溫度 ，並且其特性(例如正向電壓 ，波長和壽命)可能隨溫度而變化 。

隨著溫度的升高 ，LED的光輸出可能會降低10% 。同樣，保持所需的光色與溫度有關 。

LED燈的預期使用壽命 – 通常在25,000至50,000小時之間 – 也與照明燈具內的溫度密切相關 。

最終 ，隻有充分的熱管理才能促進LED在運行過程中的性能和效率 。適當的冷卻 – LED本身和驅動電路中使用的鋁電解電容 – 是設計過程的核心 。

持續的市場對更緊湊的燈具和燈具的需求進一步加劇了這些基本挑戰 。

在娛樂照明等便攜式應用中需要較小的照明裝置 ，以便它們能夠更容易地運輸和處理 ，並且在使用中不那麽突出。在改裝應用中 – 從路燈到家用筒燈等各種應用 – 設計師需要將尺寸和形狀保持在現有固定裝置所定義的範圍內 。這通常包括擠壓夾具內的電子驅動器電路 ，以及 – 在定向照明的情況下 – LED發射器模塊和透鏡 。這意味著熱量必須從不斷減少的空間中消散 。

在設計階段也必須考慮最終應用 。LED部署在各種各樣的環境中; 在汽車應用中 ，例如 ，設備可能需要在高達85oC的環境溫度下工作 。這意味著製造商必須建立自己的設備 ，以滿足客戶對輸出 ，顏色和使用壽命的要求 ，同時考慮工作溫度 ，並允許任何由溫度引起的性能轉變 。

管理傳熱

對於設計人員來說 ，熱管理的目的是將設備產生的熱量轉移到環境空氣中 ，以防止部件過熱 。熱管理的範圍和複雜程度取決於熱量的大小 ，來源的大小以及預期的環境條件 。處理這些因素需要明確定義的傳熱路徑 。

通常 ，係統傳熱路徑始於熱源(半導體結層) ，並在最終到達環境空氣之前通過PCB ，散熱器和外殼行進(圖1) 。挑戰在於在功率等級和設備應用的限製範圍內管理這種傳熱 。

圖1 ： LED係統中的傳熱

通常 ，LED係統的熱管理可以分解為三個係統級別 ：LED本身 ，基板/ PCB和冷卻單元。係統傳熱的熱路徑可以用相同的術語來描述 。LED屏障層中產生的熱量通過LED外殼(封裝)通過焊接接頭傳輸到載體(PCB)上 。在PCB級別 ，可以通過各種設計措施(水平和垂直導熱)將熱量傳輸到散熱器 。從散熱單元(例如散熱器 ，係統外殼) ，熱量最終通過自然對流和熱輻射傳遞至周圍環境 。

在每個階段 ，設計人員都麵臨著許多關鍵的決定 ，以優化傳熱 。

在LED水平上 ，住房類型對熱管理有重大影響 。舉幾個例子來說 ，基於引線框架的LED外殼和基於陶瓷的LED外殼為設計師提供了不同的傳熱方法 。

對於引線框架外殼(圖2) ，半導體芯片安裝在引線框架上 ，在大多數情況下 ，該引線框架由鍍銅合金組成 。連接可以膠合或焊接 。從阻擋層開始 ，熱量主要通過芯片和引線框架從封裝散發出去 。通過接合線發生的熱傳遞量是微不足道的 。

圖 2 ： 通過導線的熱傳導

在基於陶瓷襯底的LED封裝的情況下(圖3) ，半導體芯片連接到陶瓷的金屬化層 。陶瓷具有良好的導熱性 ，可以與金屬化層一起散熱 。半導體中產生的熱量通過金屬化層和陶瓷基材分布 ，並通過焊盤傳遞給PCB 。

圖3 ：通過陶瓷基板進行導熱

了解LED外殼中的熱傳導路徑非常重要 ，因為它能夠正確選擇後續係統組件(PCB ，焊盤等) 。

PCB的散熱設計為設計人員提供了另一係列決策(圖4) 。熱量可以通過PCB(水平傳導)或通過PCB(垂直傳導)傳輸 。

圖4 ： PCB級別的各種散熱設計元件

在這兩種情況下 ，導電路徑都受到一係列因素的影響 ：LED在PCB上的位置 ，需要耗散的熱損耗水平以及是否有其他潛在的熱源接近 。而且 ，縮小LED設備會增加複雜性 。較小的設備與電路板的接觸麵積減小; 以前 ，舊的和更大的封裝意味著更多的散熱可以在設備本身上完成 。這些較小的設備越來越多地迫使這一過程在PCB上進行 。

然後 ，這些因素影響材料選擇 ，所需的表麵積 ，導電層所需的厚度以及PCB設計中對熱通孔的需求 。

最後的係統層是向周圍環境過渡的點 。從這一點來說 ，由於空氣的低傳導性 ，熱量隻能通過對流或輻射有效地消散 。

大多數LED設計依靠自然對流，而不是強製對流 。這意味著設計師需要提供最大表麵積的散熱片 – 而不是采用像風扇這樣的主動方法 ，或者更複雜的方法 ，如珀耳帖元件 ，熱管或水冷 。

圖5 ： 汽車LED應用中的熱模擬

模擬在LED設計中的重要性

以上因素說明了為什麽散熱設計在LED照明產品設計中如此重大的挑戰 。如前所述 ，LED照明設計師需要知道他們的設備將符合規格 ，通常在非常具有挑戰性的環境中 。向客戶提供不提供所需顏色或預期壽命的LED是不可接受的 。

6SigmaET自己的研究表明 ，近三分之二的工程師[1]傾向於“過度設計”他們的設計 ，而不是使用工具來優化散熱性能 。說到LED燈 ，由於尺寸限製和其他因素 ，不可能依賴“經驗法則” 。

有許多變數需要考慮 ，以及一係列可供選擇的潛在設計選項 。熱仿真是評估具有已知邊際條件和負載的不同冷卻概念的唯一方法 。它使設計人員能夠識別散熱問題 ，並嚐試使用不同的LED封裝 ，PCB材料和冷卻設備 – 而無需創建原型 。以這種方式使用熱模擬可以讓LED設計師確保其設計滿足性能要求 。這使得熱仿真成為LED照明設計的重要組成部分 。

那麽 ，LED設計師應該在熱仿真工具中尋找哪些關鍵特性?

熱仿真工具的實踐

越來越多的熱仿真工具是絕對必要的 。他們不再是一個“很高興擁有”。關鍵驅動因素之一是產品的平均上市時間現在非常短暫 。因此 ，在使用仿真與物理測試相結合時，CFD工具需要在開發過程中節省大量時間 。根本沒有時間進行廣泛的物理實驗 。

除了減少對物理測試的依賴 ，使用專用的熱仿真軟件還可以帶來其他好處 ，包括降低設計風險和LED產品冷卻效率提高10-30% 。總的來說 ，可以估計 ，就客戶的總上市時間而言 ，它可以節省幾周到幾個月的時間。

圖6和圖7： 兩種不同LED替換燈設計的仿真模型

複雜的幾何處理:

大多數熱模擬工具可以很容易地處理正方形或矩形的形狀 ，但是LED燈很少 ，如果有的話 ，正方形 。因此 ，需要一個工具 ，可以很容易地建模並解決LED設計中所期望的更圓或圓形的形狀 。

大型模型處理:

OTS認為其設計模型正變得越來越大 ，越來越複雜 。在它的幾個LED項目中 ，它的模型包含了多達5- 1500萬個網格單元 。該工具需要處理這些大型模型 ，而不會變得太慢或難以處理 。

快速測試多個設計變量:

在進行敏感性研究時 ，處理大型模型的能力尤為重要 。要真正優化設計 ，快速測試多種設計的變化——組件的放置 、外殼材料 、環境等——是確保產品按要求工作的關鍵 。選擇一個可以使這個過程盡可能簡單的工具 。

結論

如果沒有正確的熱設計 ，你的LED燈將會迅速失效 。然而 ，優化任何LED照明產品的熱設計是一個重大的挑戰，設計師需要有合適的工具 。如果您正在與上麵描述的任何因素作鬥爭 ，那麽可能是時候重新評估您的模擬工具了 。

大聯大品佳代理的英飛淩LED諧振控製器ICL5101 ，內部集成了PFC和LLC ：PFC級工作在DCM模式和CRCM ，在低負載狀態下極為穩定;內部集成驅動 ，可以做到更高的功率密度;ICL5101頻率參數由簡單的電阻調整 ，更加方便設計計算和參數控製;支持全麵的保護功能 ，包括短路 、過壓 、過載 ，確保LED驅動檢測到故障條件下 ，保護LED驅動器和LED負載 。

大聯大品佳代理的英飛淩ICL5101 集成PFC+LLC 的LED商業照明方案特色 ：

支持90V—305V全電壓輸入;

更少的外圍元器件 ，更高的可靠性;

僅用電阻調整參數;

可使用環境溫度 -40 °C to +125 °C;

負載調整率0.1% ，無噪音 ，支持調光功能;

集成完整的保護功能及溫度保護;

超快啟動時間《 200 ms;

FPC 》 95 % ，THD 《 10 %;

效率高達 94 % 。

PFC功能設置

PFC正在工作在CRM模式 ，在輕載模式下工作在DCM模式 ，確保在調光到0.1%的情況下沒有噪音;

優化改善THD;

PFC輸出電壓可調 。

半橋諧振功能設置

采用無磁芯變壓器技術的650V半橋驅動器;

自適應死區時間500 ns – 1.0 μs;

可調整過載 ，短路 ，開路檢測;

容性負載檢測;

優化啟動瞬間的磁飽和現象控製 。

LED驅動電源就是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電源轉換器 ，通常情況下 ：LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電) 、低壓直流 、高壓直流 、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等 。

而LED驅動電源的輸出則大多數為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源 。

LED驅動電源的特點

1.高可靠性特別像LED路燈的驅動電源 ，裝在高空 ，有防水鋁殼驅動電源 ，質量好的話不容易壞 ，減少維修次數 。

2.高效率LED是節能產品 ，驅動電源的效率要高 。對於電源安裝在燈具內的結構 ，尤為重要 。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降 ，所以LED的散熱非常重要 。電源的效率高 ，它的耗損功率小 ，在燈具內發熱量就小 ，也就降低了燈具的溫升 。對延緩LED的光衰有利 。

3.高功率因數功率因數是電網對負載的要求 。一般70瓦以下的用電器 ，沒有強製性指標 。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大 ，但晚上大家點燈 ，同類負載太集中 ，會對電網產生較嚴重的汙染 。對於30瓦~40瓦的LED驅動電源 ，據說不久的將來 ，也許會對功率因數方麵有一定的指標要求 。

4.驅動方式現在通行的有兩種 ：其一是一個恒壓源供多個恒流源 ，每個恒流源單獨給每路LED供電 。這種方式 ，組合靈活 ，一路LED故障 ，不影響其他LED的工作 ，但成本會略高一點 。另一種是直接恒流供電 ，LED串聯或並聯運行 。它的優點是成本低一點 ，但靈活性差 ，還要解決某個LED故障 ，不影響其他LED運行的問題 。這兩種形式 ，在一段時間內並存 。多路恒流輸出供電方式 ，在成本和性能方麵會較好 。也許是以後的主流方向 。

5.浪湧保護LED抗浪湧的能力是比較差的 ，特別是抗反向電壓能力 。加強這方麵的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外 ，如LED路燈 。由於電網負載的啟甩和雷擊的感應 ，從電網係統會侵入各種浪湧 ，有些浪湧會導致LED的損壞 。因此LED驅動電源要有抑製浪湧的侵入 ，保護LED不被損壞的能力 。

6.保護功能電源除了常規的保護功能外 ，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋 ，防止LED溫度過高 。

7.防護方麵燈具外安裝型 ，電源結構要防水 、防潮 ，外殼要耐曬 。

8.驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配 。

9.要符合安規和電磁兼容的要求 。

LED驅動電源的不足

LED驅動電源目前存在不足的原因 ：

1) 生產LED照明及相關的技術人員對開關電源的了解不夠 ，做出的電源是可以正常工作 ，但一些關鍵性的評估及電磁兼容的考慮不夠 ，還是有一定得隱患;

2) 大部分LED電源生產都是從普通的開關電源轉型過來做LED電源 ，對LED的特點及使用認識還不夠;

3) 關於LED的標準幾乎沒有 ，大部分都是參考開關電源和電子整流器的標準;

4) 現在大部分LED電源沒有統一 ，所以量大部分都比較小 。采購量小 ，價格就偏高 ，而且元器件供應商也不太配合;

5) LED電源的穩定性 ：寬電壓輸入 ，高溫和低溫工作 ，過溫 、過壓保護等問題都沒有一一解決 。

LED驅動電源的發展方向

1 、提高驅動電源的壽命

LED很重要的優點之一是使用壽命長 ，約為3萬~10萬小時 。傳統的LED驅動電源中含有電解電容 ，而電解電容的壽命比較短 ，約為5 ，000小時 ，這是製約LED驅動電源壽命的主要原因 ，因此在LED驅動電源中應盡可能不采用電解電容 。

2 、提高驅動電源的輸入功率因數 ，減小總諧波失真美國能源部發布的“能源之星”(ENERGYSTAR)固態照明文件中規定 ：任何功率等級都需要強製進行功率因數校正 。這一標準適用於一係列的產品 ，如台燈 、櫃櫥照明燈等等 。其中 ，家庭住宅照明的LED驅動電源的功率因數必須大於0.7 ，商業照明中必須大於0.9 。IEC61000-3-2諧波含量標準規定在大於25W功率等級的照明中應滿足總諧波失真(Total Harmonic DistorTIon ，THD)小於35% ，功率因數不小於0.7 。這些標準的出台 ，對於LED照明的驅動電源的設計提出了更高的要求 。

3 、減小驅動電源的體積

LED本身比較小巧 ，這對於便攜式產品非常有利 。LED的驅動電源也應該盡量小巧 ，使其能夠順利裝入LED燈座 。在設計過程中 ，應盡量減小驅動電源的體積 。 [5]

4 、提高驅動電源的可靠性

在LED工作過程中 ，溫度變高 、器件老化等非人為因素會對LED本體造成致命的損壞 。因此在LED驅動電源中應該加入過壓保護 、過流保護等保護電路 ，對意外事故進行應急處理 ，保證LED本體的安全工作 。

三種常用的LED驅動電源詳解

1 、開關恒流源

采用變壓器將高壓變為低壓 ，並進行整流濾波 ，以便輸出穩定的低壓直流電 。開關恒流源又分隔離式電源和非隔離式電源 ，隔離是指輸出高低電壓隔離 ，安全性非常高 ，所以對外殼絕緣性要求不高 。非隔離安全性稍差 ，但成本也相對低 ，傳統節能燈就是采用非隔離電源 ，采用絕緣塑料外殼防護 。開關電源的安全性相對較高(一般是輸出低壓) ，性能穩定 ，缺點是電路複雜 、價格較高 。開關電源技術成熟 ，性能穩定 ，是目前LED照明的主流電源 。

圖1：開關恒流隔離式日光燈管電源

圖2 ：開關恒流隔離電源原理圖

圖3 ：開關恒流源電源

圖4 ：開關恒流非隔離電源原理圖

2 、線性IC電源

采用一個IC或多個IC來分配電壓 ，電子元器件種類少 ，功率因數 、電源效率非常高 ，不需要電解電容 ，壽命長 ，成本低 。缺點是輸出高壓非隔離 ，有頻閃 ，要求外殼做好防觸電隔離保護 。市麵上宣稱無(去)電解電容 ，超長壽命的 ，均是采用線性IC電源 。IC驅電源具有高可靠性 ，高效率低成本優勢 ，是未來理想的LED驅動電源 。

圖5 ：線性IC電源

圖6 ：線性IC電源原理圖

3 、阻容降壓電源

采用一個電容通過其充放電來提供驅動電流 ，電路簡單 ，成本低 ，但性能差 ，穩定性差 ，在電網電壓波動時及容易燒壞LED ，同時輸出高壓非隔離 ，要求絕緣防護外殼 。功率因數低 ，壽命短 ，一般隻適於經濟型小功率產品(5W以內) 。功率高的產品 ，輸出電流大 ，電容不能提供大電流 ，否則容易燒壞 ，另外國家對高功率燈具的功率因數有要求 ，即7W以上的功率因數要求大於0.7 ，但是阻容降壓電源遠遠達不到(一般在0.2-0.3之間) ，所以高功率產品不宜采用阻容降壓電源 。市場上 ，要求不高的低端型的產品 ，幾乎全部是采用阻容降壓電源 ，另外 ，一些高功率的便宜的低端產品 ，也是采用阻容降壓電源 。

圖7 ：阻容降壓電源

圖8 ：阻容降壓電源原理圖

幾種電源成本性能比較

以3W小球泡和16W日光燈管為例 ，各種電源成本比較：

可見 ，不同類別的電源 ，其成本差異是非常大的 ，其中過認證的開關隔離源最貴 ，阻容降壓電源最便宜 。

各類電源性能之比較 ：

在中高端市場 ，開關恒流非隔離電源仍是市場的主流電源 ，廠家一般會在結構設計上進行防高壓隔離 。而在低端市場 ，大部份廠家是采用阻容降壓電源，也有部分廠家采用線性IC電源(要求廠家有一定的設計能力) 。

采用不同的電源 ，產品的性能及價格是不一樣的 ，我們應該根據不同的市場選用不同的產品 。

LED燈絲的生產技術

LED燈絲是將無背鍍的藍光LED燈珠固晶在藍寶石 、透明陶瓷 、熒光晶體 、玻璃 、金屬等做成的基條上 ，再通過金線串聯 ，以及塗覆熒光粉而製成[3] 。其流程如下圖所示 。

目前燈絲燈的基板主要分為兩大類 ，硬性基板和柔性基板 ，硬性支架通常用量較多的有陶瓷和銅支架 ，柔性支架主要為FPC(聚酰亞胺或聚酯薄) 、BT(樹脂板) 、PE(聚乙烯)支架 ，如下圖所示 。

目前市場上硬性基板燈絲采用正裝芯片封裝的較多 ，正裝芯片封裝采用固晶膠或者共晶技術將芯片固定在基板上，通過金線或者合金線實現電氣連接 ，如下圖正裝燈絲封裝圖所示 。

柔性燈絲通常采用倒裝芯片 ，部分硬性基板也有采用倒裝芯片 ，倒裝芯片也就是無引線覆晶封裝 ，無引線覆晶封裝是通過 共晶/回流焊接技術將電極接觸麵鍍層上的錫或金-錫合金的電極芯片直接焊接到基板上 ，這樣既可以固定芯片，又可電器連接和熱傳導。

燈絲點亮時 ，由於基板具有一定的透明度 ，以及熒光膠層的折射 ，使燈絲具有360°發光的特性 ，所以在點膠時 ，燈絲通常進行正背麵點膠 ，熒光粉將LED燈絲全部包裹 ，保證藍光不會析出 ，防止藍光傷害視網膜 。

三種LED燈絲燈的驅動電源

1 、即將被淘汰的阻容降壓電源

2 、目前主流的非隔離開關恒流驅動電源

3 、新興的高壓線性恒流驅動電源

如今 ，新一代占位空間更小的驅動電源芯片和方案都能滿足燈絲燈無塑件的要求 。

當前 ，世界各國的電網電壓各不相同 ，不少國家有二個不同的電網電壓在同時並用 ，如美國 、加拿大 、墨西哥 、日本 、巴西 、越南等 ，電網電壓從AC100V-240V ，跨度較大 ，這就要求燈絲燈的電源能適用AC100V-240V的輸入電壓 。

而燈絲燈的工作電壓 、電流基本要求是DC150V/10-30mA ，因此會按不同的輸入電壓範圍將電源設計成升壓(輸入AC90-130V) 、降壓(輸入AC180-265V) 、自動升降壓(輸入AC90-265V)三種不同的模式，以適應不同的電網電壓 。

燈絲燈的主流產品驅動電源的常規參數

1 、蠟燭燈功率 ：2W ，3W ，4W; 輸出電壓為DC150V ，輸出電流為10-12mA ，14-15mA ，20-22mA;

2 、球泡燈功率 ：2W ，4W ，6W ，8W; 輸出電壓為DC150V ，輸出電流為10-12mA ，22-24mA ，33-36mA ， 44-48mA 。

SM2082C線性恒流燈絲燈方案

SM2082C是單通道LED線性恒流驅動控製芯片 ，輸出電流由外接電阻設置為5mA~60mA ，且輸出電流不隨芯片OUT 端口電壓而變化 ，係統結構簡單 ，外圍元件少 ，方案成本低 。燈絲燈方案的應用原理(圖1) ：

SM2082C提供ESOP8和TO252兩種封裝 ，可用於E14 ，E27等多種接口的驅動方案 。上圖中E1電容可根據客戶方案進行取舍設計 ，如果E1電容省略 ，會存在交流的頻閃 。

下圖是E14接口的方案PCB原理圖(圖2) ：

本方案PCB采用ESOP8封裝的SM2082C設計 ，通過點狀漏銅處理增強散熱能力 ，采用兼容電解電容設計 ，可通過EMC認證 ，輸出電流範圍是10mA到15mA ，支持110Vac或220Vac單電壓輸入 ，電壓波動範圍在±10%以內為佳 。

由於SM2082C是線性恒流方案 ，需要LED燈絲的總電壓較高 ，並且在輸入電網波動範圍較大時 ，輸出電流變化大;因此在輸入電壓波動較大時 ，可以采用非隔離的恒流驅動方案 。

SM7313P非隔離恒流驅動燈絲燈方案

SM7313P是一款高精度高效率的非隔離LED恒流驅動控製芯片 ，芯片采用BUCK電路結構 ，工作在固定頻率模式 ，隻需要使用相當小的貼片電感就可以實現5W以內的輸出小電流高電壓方案 。恒流精度可以達到全電壓範圍±3% ，外圍元件少 ，方案成本低。SM7313P還具有LED輸出開短路保護等保護功能 。

本方案的電源板直徑15.4mm ，高度14mm ，可直接放入E14燈頭內 ，無需白色塑膠套件 ，當選用30V/20mA燈絲2串1並時 ，可支持100Vac~265Vac的輸入範圍 。

SM7313P實現的燈絲燈方案 ，LED燈絲的電壓不再受限 ，30V到150V等多種電壓可選 。當然 ，SM7313P也支持E27接口規格的應用 ，輸出電流可達40mA ，當輸出電流更大時 ，可采用我司的SM7315P或SM7307等芯片進行方案設計 。

SM7315P/SM7307 非隔離大電流燈絲燈方案

SM7315P與SM7307都是非隔離BUCK LED恒流驅動控製芯片 。采用高壓自啟動及供電技術 ，不需要輔助繞組提供電源 ，無需任何的補償元件 ，即可實現恒定的輸出電流 。外圍元件少 ，方案成本低 ，SM7307的方案原理圖如圖4 。

圖5是SM7307實現的燈絲燈方案實物圖 ，直徑為19mm ，認證與非認證兼容 ，采用EE8.3小電感 ，可支持6W以下的多種規格應用150V/35mA ，60V/60mA ，60V/80mA等 。

SM7315P與SM7307的PCB兼容 ，同時可以省略反饋環路 ，電路更簡潔 。

目前燈絲燈方案的的一些典型規格列表如表1 ：

不用在漆黑中摸索電燈的開關 ，隻通過一部智能手機就能輕鬆控製全家所有的燈光照明係統 ，營造漸變 、變色等各種燈光效果 ，營造專屬自己的家居燈光氛圍 ，人人可以成為自家的“燈光大師” 。這就是智能照明給我們帶來的便利 。實際上 ，除了在家庭方麵 ，智能照明在工業/商業照明 、戶外照明以及公共照明等領域也非常值得期待 。

智能照明是指利用物聯網技術 、有線/無線通訊技術 、電力載波通訊技術 、嵌入式計算機智能化信息處理 ，以及節能控製等技術組成的分布式照明控製係統 ，來實現對照明設備的智能化控製 。

目前，在LED通用照明領域競爭激烈 ，行業呈現強者愈強 ，大者恒大的局麵 。大廠之間進行價格戰，替代市場增長放緩 ，不少中小企業為了避免與大企業進行正麵交鋒 ，開始轉向LED照明利基細分市場 ，挖掘高附加值的市場 。當前 ，智能照明 、景觀照明 、植物照明 、LED汽車照明等細分領域都值得關注 ，尤其是智能照明市場前景廣闊 。

數據來源 ：OFweek產業研究院 ，單位 ：億元

智能照明從上世紀90年代進入中國市場以來 ，受市場的消費意識 、市場環境 、產品價格 、推廣力度等各方麵的影響，一直發展緩慢 。但近年來 ，隨著技術 、產品的成熟和相關概念的普及 ，智能照明市場增長迅速。根據OFweek產業研究院數據顯示 ，2017年我國智能照明市場規模約260億元 ，同比增長82% 。

從應用領域來看 ，工商業照明為最大的應用領域 ，其次為家居照明 、戶外照明 ，公共照明占比最小 。其中 ，家居照明(智慧家居)與智慧照明相互促進 ，共同發展 ，看好智慧照明在住宅領域的增長 。

MSP430 ULP FRAM產品係列包含豐富的器件 ，具有FRAM 、ULP 16位MSP430 CPU和麵向各種應用的智能外設 。ULP架構展示了7種低功耗模式 ，能夠延長電池壽命 。

MSP430FR5969主要特性

嵌入式微控製器

時鍾速率高達16MHz的16位RISC架構

寬電源電壓範圍 ：1.8V~3.6V(最低電源電壓受SVS電平限製)

優化的超低功耗模式

活動模式 ：約100µA/MHz

待機(帶有VLO的LPM3) ：0.4µA(典型值)

實時時鍾(LPM3.5) ：0.25µA(典型值)(3.7pF晶體為RTC定時)

關斷(LPM4.5) ：0.02µA(典型值)

超低功耗鐵電RAM(FRAM)

64KB非易失性存儲器

超低功耗寫入

以每個字125ns的速度快速寫入(4ms內 ，64KB)

統一存儲器=單個空間內的程序+數據+存儲

耐久性 ：1015寫周期

耐輻射和非磁性物

智能數字外設

32位硬件乘法器(MPY)

3通道內部DMA

具有日曆和報警功能的實時時鍾(RTC)

5個16位定時器 ，每個都具有7個采集/比較寄存器

16位循環冗餘校驗器(CRC)

高性能模擬

16通道模擬比較器

具有內部參考和采樣保持的12位模數轉換器(ADC) ，外部輸入通道多達16條

多功能輸入/輸出端口

所有引腳均支持電容觸摸功能 ，無需外部元件

可以按位 、字節和字(成對)訪問

從所有端口上的LPM喚醒

所有端口上的可編程上拉和下拉

代碼安全與加密

128位或256位AES安全加密與解密協處理器

隨機數發生算法的隨機數種子

增強型串行通信

eUSCI_A0和eUSCI_A1支持

具有自動波特率檢測功能的UART

IrDA編碼和解碼

速率高達10Mbps的SPI

eUSCI_B0支持

具有多重從尋址功能的I2C

速率高達8Mbps的SPI

硬件UART和I2C引導加載程序(BSL)

靈活的時鍾係統

具有10個可選工廠校準頻率的固定頻率DCO

低功耗 、低頻內部時鍾源(VLO)

32kHz晶體(LFXT)

高頻晶體(HFXT)

開發工具和軟件

采用EnergyTrace++技術的免費專用開發環境

開發套件(MSP-TS430RGZ48C)

MSP430FR5969應用

計量

傳感器管理

能量采集傳感器節點

數據采集

可穿戴電子

圖1 MSP430FR5969功能框圖

TIDA-00373智能照明參考設計

該係統能夠根據周圍環境中的環境光來動態調整背光亮度 ，從而節約了電力 ，延長了背光元件的使用壽命。背光亮度調節還為用戶實現了更加舒適的觀賞體驗 。可以通過睡眠或待機模式進一步節約電力和延長背光使用壽命 。接近喚醒特性可以檢測人在靠近 ，從而喚醒係統 。

德州儀器生產的可見光傳感器具有良好的人眼光譜匹配能力 ，能在被人眼注視時讓係統將背光亮度調節到最舒服的水平 。背光被激活時 ，一個很簡單的算法即可確定理想的背光亮度 。

接近喚醒由德州儀器的電容-數字轉換器實現 。電路板邊沿附近的電容傳感器在電路板周圍提供了360度檢測場 。靠近器件正麵時 ，接近檢測的效果最好 。

TIDA-00373智能照明參考設計主要特性

利用銅PCB材料或其它導電材料檢測人體接近

良好的人眼光譜匹配能力

動態調節背光亮度

用於戶外的UV濾波器

濕度和溫度傳感器

該子係統通過了測試 ，包含硬件文件 、固件 、演示和入門指南

TIDA-00373智能照明參考設計特性應用

樓宇自動化

接近檢測

智能恒溫器

智能照明

控製麵板

麵向無線接近方案的連接器

圖2 TIDA-00373智能照明參考設計框圖

背光和智能照明控製參考設計具有下列器件

OPT3001 ：單芯片照度計 ，測量人眼能夠看到的光強度 ，具有IR抑製功能

FDC1004 ：麵向電容感應解決方案的4通道電容-數字轉換器

HDC1000 ：數字溫濕度傳感器

MSP430FR5969 ：具有64KB FRAM 、2KB SRAM和40個I/O的16MHz ULP微控製器

TLV71333P ：具有出色的線路和負載瞬變性能的低靜態電流LDO

LM3630A ：高效率 、雙串白光LED驅動器

TPD2E2U06 ：雙通道 、超低電容ESD保護器件

圖3 TIDA-00373智能照明參考設計ISE4024外形圖(正麵)

圖4 TIDA-00373智能照明參考設計電路圖

表1 TIDA-00373智能照明參考設計材料清單

據ScienceAlert網站報導 ，目前已取得北卡羅來納大學(University of North Carolina)博士學位的Michael JusTIce ，日前在美國科學促進學會(American AssociaTIon for the Advancement of .Sciences;AAAS)大會上公布這份報告 。

研究團隊在戶外設置漏鬥捕蟲燈 ，漏鬥中裝入1顆燈泡 ，而且每個晚上輪流換上6種不同燈泡 ，等到早上時再清點漏鬥中昆蟲種類與數量 。而且為了避免月光造成實驗幹擾 ，研究人員也事先繪製月亮周期 ，以確保每種燈泡在實驗中暴露月光程度一樣 。

JusTIce也指出 ，為了降低氣候的幹擾 ，同時也事先研究天氣預測 ，結果實驗3個月後 ，一種捕捉到8 ，887隻昆蟲 ，也發現各種燈泡吸引昆蟲能力各有差別 。

整體來說 ，白熾燈泡吸引昆蟲數量最多 ，其次是節能燈泡(CFL) 、鹵素燈與冷色係LED燈 ，最不易吸引昆蟲倒數第二名是驅蟲燈 ，但第一名冠軍則是暖色係LED燈 。

JusTIce也指出 ，驅蟲燈效果不僅與廣告宣稱不相符 ，而且更容易吸引特定昆蟲上門 ，例如包括臭蟲在內的半翅目以及蠼(earwigs)等 。

他也表示 ，這是首次以戶外用主要類型燈泡進行直接比較研究 。在LED開始廣泛使用後 ，可以大幅降低光害(light pollution)對昆蟲的影響 。

集邦谘詢LED研究中心(LEDinside)最新價格報告指出 ，2018年4月 ，中國市場大功率LED產品價格維持穩定;中功率產品中 ，3030 LED價格小幅下調 。

LEDinside分析師王婷表示 ，由於市場需求持續提升 ，各家廠商競爭激烈 ，4月份中功率3030 LED均價繼續下降 ，降幅約3% 。近期主流廠商紛紛推出新品搶占市場份額 ，如Lumileds推出具有正方形LES的新型 LUXEON 3030 2D ，優化了光通量和可靠性，更適用於射燈 、天井燈以及室外照明應用 。

除照明市場持續對LED的性能提升外 ，在車用前裝(OE)市場 ，隨著LED的滲透率提高和智慧汽車概念的普及 ，多家封裝廠商如歐司朗 、Lumileds 、日亞化學 、隆達 、光寶等都推出搭配ADB係統的車頭燈用LED封裝產品 ，集成感測係統後 ，可檢測到其他車輛或障礙 ，從而控製LED形成多個陰影區 ，以防止眩光 。

全球球泡燈價格小幅上調 ，美國市場漲幅明顯

LED燈泡方麵 ，4月份取代40W白熾燈的LED燈泡全球零售均價上漲1% ，為6.5美金;取代60W白熾燈的LED燈泡零售均價微幅上調0.2% ，為7.6美金 。

全球各主要區域中 ，美國地區均價漲幅最為顯著 。取代40W和60W白熾燈的產品 ，價格分別上漲3.6%和2.8% ，主要因為低價促銷結束 ，大部分產品如CREE、TCP等品牌的燈泡價格均恢複正常 。此外 ，中國台灣地區取代40W白熾燈的產品均價上漲1.7%;其他區域價格基本維持穩定 。