LED路灯技术应用现状及发展趋势

LED路灯技术应用现状及发展趋势（精选10篇）

LED路灯技术应用现状及发展趋势 篇1

LED路灯技术应用现状及发展趋势

摘 要：随着各国积极推动落实节能减排工作，路灯作为城市照明的重要组成部分，在节能中的效果日益凸显，尤其是LED的智能控制特性不仅强化了LED路灯产品的优势，更大大提升了道路照明系统节能的空间。所以，在当前节能减排，各地政府广泛推广LED路灯产品的背景下，开发新型高效、节能、使用时间长、环保的路灯对城市照明具有重要意义。

关键词：LED路灯；LED照明；现状；发展趋势

随着LED道路照明的快速发展，LED路灯成城市道路照明的重要组成部分，由于传统的路灯采用光效低的高压钠灯，造成了巨大的能源浪费，在全球能源危机与环保压力日益凸显的形势下，我国LED因商机巨大受到路灯厂家的青睐，再加之LED路灯照明系列指数近期整体呈现持续上扬态势，大大刺激了LED路灯照明市场。今天我们就从多方面探讨LED路灯照明的发展现状以及未来市场发展预测分析。

一、LED路灯技术应用现状及问题

1、产品多样，未标准化

当前市场推出的LED路灯，产品外观、LED的发光颗粒的排布方式与数量、整流电路的外型尺寸和等都存在多样性。比如：单管功率数量各异，1～5瓦不等；光分布的情况也各异，有蝠形、矩形等；封装有多芯片封装和单科芯片封装等。这些差别都给普及使用后的运行、维护工作带来极大不便，也不符合市政公用设施标准化，通用化的设计原则。

所以，我认为，在今后发展中，生产厂家应严格按照国家统一标准进行，确保产品在设备安全性能、电气性能等方面安全可靠。同时，必须对LED产品包括但不限于电气元件、灯具主体、整流电路等主要电气元件依据国家标准实现必要的统一标准。

2、光学设计、散热是LED路灯面临的主要技术问题

目前，大功率LED路灯研制发展迅速，但在实际应用中却还存在着不同程度的瓦流明低、二次光效处理水平较低、寿命短、光色不

一、驱动器多故障等一系列问题。其中，光学设计、散热设计和电源稳压器系统设计等关键技术问题是提高LDE发光效率和寿命的关键。

3、成本高，价格高，成本回收周期长

目前，LED路灯的成本远高于高压钠灯，正常情况下LED路灯价格在4000元-8000元，甚至更高，但一套进口品牌的高压钠灯价格不超过1500元。即使LED路灯的耗电量仅是高压钠灯的三分之一，但因为价格比高压钠灯高许多，用LED路灯代替高压钠灯成本回收周期仍然较长。

二、LED路灯发展前景预测

1、LED路灯优势

据美国能源部的固态照明研究与开发计划，与高强度气体放电（HID）灯泡、荧光灯管和节能灯（CFL）、卤素灯和白炽灯相比，LED灯具有更高的效能和更长的寿命。一只冷白光LED的最大效能是132流明/瓦（l/W），而白炽灯只有区区的15流明/瓦，二者的寿命分别为5万与1千小时。而LED照明所使用的功耗只是白炽灯的20%――这在全球都日益重视节能的但价格较高是其缺点。美国能源部估计，如果所有的人都改用固态照明，那么到2020年，所节省下来的电力可以满足3200万个家庭的需求。LED已经节省的电能，相当于25万个家庭的用电量。除此之外，LED灯还有如下优势：

1）LED路灯的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低；

2）LED路灯可以自动调光，能实现在满足不同时段照明要求，最大可能的降低功率，节省电能；

3）LED是低压直流器件，驱动单颗LED的电压为安全电压，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。直流的特点使LED特别适合与太阳能、风电进行结合；

4）每个单元LED晶粒只有很小体积，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变、易震的环境；

5）安装简便：直接将LED路灯灯头安装于灯杆替换原有的钠灯灯头。

2、LED路灯发展前景预测

1）全国LED路灯安装数量未来5年将增加3倍

中国早在2009年就提出“十城万盏”计划，却因没有国家标准配合，品质良莠不齐、路灯故障频传，进度远远落后欧美；当前，在发达的城市安装速度较快，目前在发达的城市安装进度较快，如广东省珠三角六大城市去年LED路灯就装了30万盏。台湾LED路灯的上市公司包括亿光，未上市则有光林等专业厂商。去年在5都11县安装了25万盏路灯，接下来还有80万盏路灯有待汰换，以每盏8000元单价计算，商机也有64亿元新台币。

2）LED路灯迎来换装潮 10年后更换率超过9成根据Navigant公司一份对智能路灯的研究报告，预测到2023年全球路灯约93.8%为LED，如今，这一数据刚刚超过53%，在2014～2017年全球LED户外照明将迎来替换潮。但由于LED的价格继续走低及LED产品替代更迭率下降，在很长一段时间路灯收入下滑。

进入2014年以来，全球LED户外照明换装潮加速。美国共有超过600个城市正在计划LED路灯换装计划，其中纽约将在2017年更换全市25万盏路灯，之后还会将城市商业区的装饰照明灯具更换为LED灯具，这将是北美规模最大的LED路灯换装计划。其他新兴市场国家，例如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。直到2015年，LED路灯渗透率逐渐平缓，增长率开始下降，全球每年LED路灯换装和新增LED路灯的规模会维持在1000万盏/年左右。

所以，LED路灯要在道路照明市场正式推广，价格及成本仍然是最大障碍。要使LED路灯下滑到与现有灯具的竞争价格，需要各厂商的成本下降。而近期只能是在LED技术不断成熟，发光效率不断提高的前提下，通过LED的寿命优势、节能优势来弥补灯具价格上的劣势。

参考文献

1、刘旭东，王巍.基于电力线载波通信的LED路灯能源监控网研究[A].全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊（第一册）[C]，2011年

2、马加俊，吴庆亚，肖军，钱益，秦大为.高性能LED路灯驱动器设计方案[A].海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C]，2011年

3、吕运朋，李宏超，籍晓晔，张为民.基于STC单片机的智能LED路灯控制器设计[J].电源技术，2010年05期

LED路灯技术应用现状及发展趋势 篇2

随着社会科技的进步,人们对能源的需求越来越大。这其中照明逐步成为能源消耗的一个很重要的方面。据统计:现有电能产量的15%用于照明[1]。为了减少照明用电,人类开始尝试使用大功率LED作为照明光源,其具有照度大、节能、环保和长寿命等优势,与白炽灯相比,可节省60%～90%的电能,寿命提高数倍,因此LED照明得到了世界各国的普遍认同和推广。2007年欧盟春季首脑会议已经达成协议,从2009年开始,禁止生产白炽灯泡,以减少温室气体排放。我国在2003年启动了“国家半导体照明工程”,并确定了厦门、上海、大连和南昌为首批四个国家半导体照明产业基地。

1LED散热问题

在LED照明中,输入功率中约60%～70%的能量转化为热量,如果这些热量不及时带走会导致芯片温度上升,而过高的温度会引起LED芯片效率降低,甚至烧毁。通过对现有半导体器件LED失效的原因分析发现,其中55%是由于温度过高而导致的,因此LED的散热问题,已经成为LED照明的技术瓶颈,严重阻碍了大功率LED的推广与应用。现有的LED冷却一般都是直接采用自然冷却,对于小型LED灯而言,其单位面积热流密度约为5 W/cm2～30 W/cm2。此时自然对流冷却由于其低成本、小体积和重量轻的特点成为小型LED首选的有效的散热方式。如:现在市场上家用的3 W～5 W的LED灯都是采用肋片自然对流冷却(如图1所示)。而随着LED功率的不断增加,这种冷却方式越来越不能适应LED的散热需求。因此大量新型的冷却方式被提出并应用。本文介绍几种新型的冷却方式,给LED热设计者提供一定参考。

2热管冷却技术

最早的热管是1944年美国俄亥俄州通用发动机公司的R.S.Gaugler在其专利[2]中提出的。热管散热技术是最近几年被广泛应用的一种高效传热方式,其通过重力或者毛细力的作用,可以在很小的截面上远距离传输大量的热量。和常规的传热方式相比,其最大的优点是无需外加动力。其主要工作原理如图2所示。其由工作介质,管壳等组成(毛细热管还必须有吸液芯)。热管是将管内抽成10-1 Pa～10-4 Pa的负压后充以适量的工作介质并密封。根据位置的不同,热管吸收热量的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),两段中间为绝热段。热管工作时,其蒸发段受热,热量传递到内部从而使此处液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段;工质在冷凝段放出热量后凝结成液体,液体依靠毛细力或者重力的作用流回蒸发段。如此循环,热量就由热管的一端传至另一端。现有的热管按照其工作原理不同可以分为:重力热管、毛细热管、脉动热管和平板热管等。

从热管的原理分析可以发现:热管由于其没有运动部件,热流流动完全依靠其自身的能量,并且导热过程伴随着相变的进行,因此,其具有较好的导热能力,传热量大,传热温差小的优点。同时热管的蒸发段及凝结段可以互换,因此热传输方向可以任意改变。但由于低温蒸汽粘性力、气流速度达到音速导致的塞流现象、液滴超过液体表面张力飞散的剪断力等制约,散热能力只能在100 W/cm2～200 W/cm2之间,用于目前LED的散热,可以完全满足要求。

3 微结构冷却方式

对于传统的散热器而言,在换热系数一定的情况下,比表面积增加,换热量就会增强。而微结构冷却方式就是在一些薄片上加工出不同的微结构形状(槽道、肋片、多孔结构),并将这些薄片按照一定的方式堆叠和焊接起来形成小尺度换热器。采用大比热容的流体工质流过该散热器从而构成微结构系统。其主要由驱动泵、微结构散热器、外部散热器等组成。冷却液体被驱动泵增压后,流过微结构散热系统进行吸热,从而带走微结构内的热量,换热后高温的冷却液体进入外部散热器冷却后继续循环(见图3)。

最早的微结构冷却系统是在1981年由Tuckerman[3]提出的。其设计加工的硅基微槽道散热器在进出口温差为71 ℃时可带走790 W/cm2的热量。此后,研究者对其进行了大量的研究,Qu[4,5]等的文章对其进行了较好的阐述。微结构冷却方式的最高散热能力可达1 000 W/cm2,加之其结构紧凑、散热量大、低热阻、薄片型设计、能够成批生产等特点,如果用作LED的散热,其具有很好的发展前景。

4 微槽群复合相变集成冷却技术

微槽群复合相变集成冷却技术是在微结构冷却方式上的改进,其利用微细结构复合相变强化换热机理,利用流动工质自身的毛细现象和重力实现循环。其利用毛细微槽群复合相变取热器取出热量后,工质蒸发,蒸汽通过管道进入高效微结构凝结器中,微结构冷凝器利用微细尺度凝结槽群上的微结构换热效应将蒸汽凝结并放热,放出的热量经壁面向外传导到微结构冷凝器的外壁的肋表面上,并利用自然对流效应释放到环境中去。凝结液在压力梯度作用下通过管道流回到微槽群复合相变取热器继续取热,从而实现循环冷却的目的。冷却系统示意图[6]见图4。

微槽群复合相变集成冷却技术具有超导热能力、冷却能力超强、无功耗冷却、重量轻、体积小、可靠性高、成本低、环保、余热利用等特点,并被成功应用在LED灯上,LED芯片的热量能瞬间分布在整个散热空间中,延长了LED灯的寿命,提高了发光效率。

5 喷雾冷却

喷雾冷却是将连续的液体工质加压后通过小孔喷出,由于速度梯度和剪切力的作用,连续的液体被破碎成不同大小的微细雾状液滴,并以一定的速度冲击到被冷表面,通过单相对流和两相沸腾带走被冷表面热量的一种冷却方式(见图5)[7],近几十年来,随着电子器件散热需求的不断增加,喷雾冷却也受到了研究者的广泛关注。但是将其用于LED散热,必须要解决喷雾液滴的收集等问题。

6 射流冲击冷却

在局部需要产生强烈的换热效果时可以采用射流冲击的方法。气体或液体在一定的压差作用下通过不同形状的喷嘴成一定角度(可能垂直)的喷射到被冷却的表面上[8]。单个喷嘴射流冲击的示意图如图6所示。

影响射流冲击的设计关键是:喷嘴阵列形式(喷嘴数量、喷嘴形状、喷嘴的倾斜度等)、流体流态和换热特性、喷嘴到冷却表面的距离D。使用液体射流冲击时还需要考虑排水问题,有一种做法是出流管在板长度方向,和喷嘴平行。冲击形式如自由射流、浸没射流、圆形孔射流、平板射流、单喷嘴射流阵列。要考虑被冲击表面的边界即液膜厚度的影响。

按照射流冲击的工质可分为气体射流冲击和液体射流冲击,气体射流冲击,导热系数可以达到900 W/(m·K)。Lanchao[9]使用碳氟化合物作为冷却液,可以冷却的最大热流密度为 90 W/cm2;用甲醇作为冷却液,可以冷却的最大热流密度为490 W/cm2,用水作为冷却介质时,可以达到的最大热流密度为1 000 W/cm2。

7 结语

本文针对几种不同类型的新型LED冷却方式的原理进行了综述,并对各种冷却方式进行了对比。并且随着技术的不断发展,加工和制造技术的不断成熟,冷却技术的不断革新,这几种冷却技术在LED照明上必然会得到广泛的推广。

参考文献

[1]张健忠.降低照明能耗的措施[J].机械工厂设计,1981(2):25-26.

[2]Gaurler R S.Heat transfer device.USA US2350384[P].1944.

[3]D B.Tuckerman,R F W Pease.High Performance Heat Sink-ing for VLSI[J].IEEE Electron Device Letters,1981(5):126-129.

[4]刘东.高热流密度微结构散热器换热特性的研究[D].北京:中国科学技术大学,2011.

[5]Weilin Qu,Issam Mudawar.Flow boiling heat transfer in two-phase micro-channel heat sinks—Ⅱ.Annular two-phase flowmodel[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2003,46(15):2773-2784.

[6]http://baike.baidu.com/view/6420355.htm.2013-3-18.

[7]王亚青,刘明侯,刘东,等.喷雾冷却换热机理和影响换热性能的因素[J].强激光与粒子束,2011(9):2277-2281.

[8]平丽浩,钱吉裕,徐德好.电子装备热控新技术综述(下)[J].电子机械工程,2008,24(2):1-9.

LED路灯应用现状分析 篇3

关键词：LED路灯；优势；现状；趋势

中图分类号：TM923.34 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

当前，在道路照明中所被大范围使用的高压钠灯，其综合效率较低，约有70%左右的利用率，并且显色指数较低，使得在夜间时光线昏暗，对于汽车驾驶人员以及行人行走时对障碍物的辨别都非常的不利，因此对道路交通安全带来了一定的影响。作为一种新型光源，LED由于其光效高、无污染、寿命长、耗电少，且色彩比较丰富、能够进行调光，以及耐气候性等各种优点的存在，在各种照明场所已经占据了前所未有的优势。随着照明技术的快速发展，LED在道路照明的应用也越来越受到重视，不仅在城市道路照明系统中被广泛应用，并且在乡镇级别相对较小的道路，以及自行车道、人行道上都开始显出其优势，成为了传统HID光源的最佳接力棒。

一、LED路灯的优势分析

（一）節能。LED的节能潜力上非常巨大。在理论上，和传统的光源比较，它的发光效率超过200lm/W，LED日光灯的耗电量还不足传统日光灯的1/3。作为一种冷光源，LED，尤其是白光LED的节能潜力，越来越引起照明产业中那些照明节能设计者的关注，都开始举出节能的牌子。在很多公共的场所，例如政府机关、商户中都被使用的越来越多。

（二）寿命长。LED的寿命相当的长，作为一种半导体二极管，当其光通量减弱到80%左右时，它的寿命可以达到5×104小时。

（三）绿色环保。LED光源中没有有害的金属汞，因此和高压钠灯以及金属卤化物灯不同，在报废时，LED对环境不会造成危害，非常环保。

（四）与高压钠灯相比，光色较好。与高压钠灯显光指数只有23左右相比，LED路灯的光显色性明显高出很多，可以达到75以上。并且从视觉和心理角度来看，LED路灯，其平均光照度也能够比高压钠灯减少20%以上。

（五）可控性较强。对LED发光光谱进行控制就可以根据需求调制出不同的色光，从而满足了不同的需求。并且，因为LED的光源单位很小，因此能够比较灵活的对灯的位置进行布置，尤其是在夜景照明中能够实现特殊光线以及局部照明，容易达到不见光源只见灯光的特殊效果。与此同时，LED发光的方向性也很强，因此能够通过控制光线的方向从而提升照明效率。

（六）不易破碎，便于运输。由于LED灯体所使用的不是传统的玻璃，而是环氧树脂，因此抗冲击性能和抗震性都比较好，不易破碎。所以即使在运输的过程中受到比较大的颠簸，也不会轻易的损坏，运输起来非常的安全便利。

二、LED灯应用的现状及存在的问题

当前，尽管LED路灯的应用范围越来越大，但是在具体的应用实践中仍存在着很多的问题，被很多人所质疑。

（一）从经济角度来看，LED路灯价钱昂贵。从当前的市场情况来看，较好的LED路灯的价格由于功率的不同，通常是在4000-8000元范围之间。对于用户而言，这个价格显然太高。并且根据LED灯（150W以下）具35000小时寿命来计算，假如100w能节能20%即20W，那么在寿命期内则可以节电700kw·h，所节省电费大概在300至600元左右，但是买LED灯就要花费3000-6000元。所以，从经济上来看，LED路灯显然回收的可能性较低。

（二）从环保角度来看，LED路灯同样具有污染性。LED并非没有污，例如它的开关电源电子元器件，以及驱动电路等都面临着回收的问题。因此，从污染角度来看，LED只能硕士比较环保的光源，但并非完全不具有污染性，且当前所使用的高压钠灯也不是污染很严重。

（三）从维修的角度来看，维修困难。在各种光源中，钠灯的寿命较长，维护量较小，维护费用也较低。但是对于LED路灯而言，由于当前还缺少太多的经验，且在使用中使用的元器件较多，因此在整个系统的维修上就会出现一些问题或困难。例如，在各元器件更好后很难统一，在例如一些技术性的问题，例如散热、驱动电源装置的维护和寿命，以及封装等都存在问题急需解决。

（四）光源质量不能满足市场需求。当前，我国LED光源的技术水平离和国际领先业者相比相差较大。尽管我国对LED光源技术加大力度进行研究和开发，但是与国际上普遍超过1001m/W发光效率相比，光效在30lm/w-601m/w-100lm/W的国内LED光源，不管是从“质”上还是“量”上，都远远满足不了市场的需求。

（五）电源系统不稳定。LED的驱动电源不够稳定是人所共知的问题。而在LED路灯中，驱动电源是其中非常重要的部件，其存在故障必然会造成整的失效。因为户外工作环境恶劣，所以有些电源中个别元器件寿命就成了决定电源甚至整个路灯寿命长短的关键要素。如果电源的可靠性较差就会造成在对路灯进行安装的时候在很短的时间范围内就出现故障，这就使得LED路灯的安装和维修都较难。而对于路灯的生产厂家而言，由于电源不稳定使得其维修的成本也较高。所以，功率较大的LED路灯电源质量不稳定成为其使用的最大阻碍。

三、LED路灯的发展趋势

由于我国经济发展迅猛，因此照明业也发展迅速，照明的承载能力也越来越强。作为新兴的光源，LED路灯的一些产品已经能够应用到实际生活中去，展示出来显著的优势。但是，从当前应用的角度来看，钠灯在很多方面比LED路灯更加的实际，也更加的适合。最关键的是，我国关于照明的标准液是针对钠灯的。在满足照明质量的前提下，LED路灯性能稳定问题、节能和寿命问题、产品的质量统一问题、价格昂贵问题、维修成本较高问题等等都需要解决。尽管当前这些问题的存在制约了LED路灯的应用，但是随着我国节约型社会的构建，以及LED路灯技术的不断改进，LED路灯定会迎来引领照明业的新的高峰。

参考文献：

[1]叶峰.在道路照明中的应用现状与趋势[J].照明工程学报，2012（02）.

LED路灯技术应用现状及发展趋势 篇4

LED路灯符合“节能减排”的大方向，成为各地政府的注重亮点。科技部翻开“十城万盏”LED照明演示工程，广东省提出“千里万盏”方案等等。电子元件技术网打听到，在各地政府大力扶持LED路灯方案的还，大功率LED驱动电源质量不过关成为阻碍大功率LED照明翻开的短板。室内照明与室外照明的运用条件大不相同，技术难度也是不一样的。室外照明的电源央求：

1.功率大，功率央求高，并且有每瓦流明量的整灯光效央求，路灯整灯光效央求抵达68lm/W以上

2.与灯具光效直接关联的是电源的功率，电源功率高，整灯光效央求才有可以抵达

3.用于LED路灯、地道灯的LED驱动电源，功率一般在100W、150W、200W、300W，本钱占整个灯具本钱的8%——10%

4.LED驱动电源功率越大，描绘制造难度越大

LED路灯、地道灯等大功率LED照明推广初期，LED驱动电源存在许多问题，主要是没有按照LED路灯、地道灯地址的恶劣环境来描绘，使命温度方案窄，只需-40℃——70℃；防水等级低；防雷等级低；功率低，寿数缺少长，只需2万小时，甚至1万小时。

“LED驱动电源不稳定是使命一同，它给LED照明使命拖了1--2年的后腿，”LED驱动电源可靠性差惹起今天设备的路灯，没几天电源就坏了。路灯、地道灯等户外高处设备，设备难，修补更难。关于路灯厂家来讲，不稳定的电源使得修补本钱跨过了产品本身的采办价值。

如何保证可靠性与寿数？

电源的原材料用进口的，IC用英飞凌德国原装，电容全部用军工级日系电容，原材料中只需外壳、引线、PCB三种是来自本乡企业。振达昌科技电源不良率小于万分之5，功率抵达95%，温升小，寿数跨过5万小时，保用5年，防水等级抵达Ip68标准，防雷等级抵达4KV以上。

如何保证交货期？

如原材料大部分来自进口，所以原材料的准备在很大程度上左右着交期的长短。

结束语：

LED路灯技术应用现状及发展趋势 篇5

水生态修复技术应用现状及发展趋势

目前我国水生态系统受损严重,超过60%的河流、湖泊和湿地生态系统的.结构和功能遭到不同程度的破坏.随着水生态修复理论的不断完善和深入,近年来水生态修复技术发展较快.

作 者：廖文根 杜强 谭红武 朱瑶 李国强  作者单位：中国水利水电科学研究院水环境研究所 刊 名：中国水利  PKU英文刊名：CHINA WATER RESOURCES 年，卷(期)：2006 “”(17) 分类号： 关键词： 

数控机床技术发展现状及趋势 篇6

赵 学 明

（广东工业大学，广东 广州 510006）

摘要：现在世界上很多发达的工业化国家在生产中广泛应用数控机床。随着电子技术和控制技术的飞速发展，当今的数控系统功能已经非常强大，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。随着科学技术的发展，世界先进技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更高的要求。当今数控机床正在不断采用最新成果，朝着高速化、超精度化、多功能化、智能化、系统化、网络化、高可靠性与环保等方向发展。

关键字：数控机床、技术、现状、发展趋势

引言

从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。1 数控机床的简单介绍

车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界上最大的三家厂商是：日本法拉克、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西

班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。从目前来看，我们国家机床业最薄弱的环节就在数控系统。国内的数控系统刚刚才开始，产业化、质量、技术水平一般，故障率比较高，质量精度一般。因此，高档次的数控系统全都是依赖进口，每年国家需要在此方面花费大量的外汇。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国数控机床的机遇与挑战

近6年来我国数控机床产量一直处于持续地以年均增长超过30％快速发展，据初步统计2004年数控机床的产量为51860台，同比年增长40.8％，数控机床的消费量约70000余台，同比年增长约30％。数控机床需求的旺盛也促进了2004年内新建的三资和民营机床厂以及数控机床品种的明显增加。但是，另一方面进口的数控机床数量也在逐年同步增加，而且进口数控机床的消费额的增长趋势更快。2004年数控机床的进口数量同比年增长30％，而进口消费额的增长却达52％，从而导致国产数控机床在国内市场消费额中的所占比例已不足30％。之所以出现这一现象，其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效精密数控机床和高性能大重型数控机床需求增长，要依靠进口解决。大量的高档数控机床的进口，主要由于以下三个领域发展的需求：高新技术和国防工业领域；重大基础装备制造领域。国民经济支柱产业领域等。因此，对于高速超精密数控机床，国内还是欠缺的，主要依赖进口。

但是最近几年国家也加大了对数控机床研发的大力支持。科技部将为数控机床专项研发投入2亿元，主要围绕数控设备支撑技术和航天、交通、能源等方面需要的超大型超精密加工设备。第一个建立在企业的数控机床国家重点实验室已经进入审批阶段。科技部还将组织重大专项研究，在关键功能部件等配套技术和产品研发上取得核心技术。国家的政策支持，产业扶持，这是数控机床业的春天，将会促进我国数控机床朝向世界顶级技术迈进。3 数控机床技术发展的趋势高速度与超精度化

速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品的质量。高速度、超精度加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会(CIRP)

将其确定为21世纪的中心研究方向之一。特别是在超高速切削、超精密加工技术的实施中，对机床各坐标轴位移速度和定位精度提出了更高的要求；另外，这两项技术指标又是相互制约的，也就是说要求位移速度越高，定位精度就越难提高。

目前，在超高速加工中，车削和铣削的切削速度已达到5000～8000m/min以上；主轴转数在30000转/分(有的高达10万转/分)以上；工作台的移动速度(进给速度)：在分辨率为l微米时，在100m/min(有的到200m/min)以上，在分辨率为0.1um时，在24m/min以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12m/min。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10um 提高到5um，精密级加工中心则从3～5um，提高到1～1．5um,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0．01um)。2 高可靠性

随着数控机床网络化应用的发展，数控机床的高可靠性已经成为数控系统制造商和数控机床制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在l6小时内连续正常工作，无故障率在P(t)>99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。我们只对一台数控机床而言，如主机与数控系统的失效率之比为l0：1(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333．3小时，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于l0万小时。当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上，驱动装置达30000小时以上，但是，可以看到距理想的目标还有差距。多功能化

在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此数控机床实现了一机多能，以最大限度地提高设备利用率。另外前台加工、后台编辑的前后台功能，充分提高其工作效率和机床利用率。数控机床还具有更高的通讯功能，现代数控机床除具有通信口，DNC功能外，还具有网络功能。多轴化

随着5轴联动数控系统和编程软件的普及，5轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点，由于在加工自由曲面时，5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削，因此，5轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。

数控机床的网络化，主要指机床通过所配装的数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控机床一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓Internet/Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。

随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。机械制造企业在普遍采用CAD/CAM的基础上，越加广泛地使用数控加工设备。数控应用软件日趋丰富和具有“人性化”。虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代机床发展的重要趋势。在数字制造的目标下，通过流程再造和信息化改造，ERP等一批先进企业管理软件已经脱颖而出，为企业创造出更高的经济效益。柔性化、智能化

数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为前提，以易于联网和集成为目标；注重加强单元技术的开拓、完善；CNC单机向高精度、高速度和高柔性方向发展；数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS联结，向信息集成方向发展；网络系统向开放、集成和智能化方向发展。

智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工干预才能解决的问题。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面等；智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修等。世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多，其中日本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。

21世纪的金切机床必须把环保和节能放在重要位置，即要实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。干切削一般是在大气氛围中进行，但也包括在特殊气体氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过，对于某些加工方式和工件组合，完全不使用切削液的干切削目前尚难与实际应用，故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。对于面向多种加工方法/工件组合的加工中心之类的机床来说，主要是采用准干切削，通常是让极微量的切削油与压缩空气的混合物经由机床主轴与工具内的中空通道喷向切削区。在各类金切机床中，采用干切削最多的是滚齿机。结束语

总之，数控(NC)机床技术已成为制造技术的发展基础。数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提供了良好的条件，促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发展。为了满足制造技术不断发展的需要，NC机床将朝着智能化、网络化、集成化、数字化的方向发展。今后，随着计算技术、测试技术、微电子技术、计算机技术、材料和机械结构等方面的研究和科技的进步，也必将面临着新的挑战。可以预见，随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用 制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。

参考文献：

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国家机械工业局，2000．

[2] 王贵明。数控实用技术[M]．北京：机械工业出版社，2000.[3] 惠延波，沙杰等．加工中心的数控编程与操作技术[M]，北京：机械工业出

版社，2003.[4] 王侃夫．数控机床控制技术与系统[M],北京：机械工业出版社，2002．

[5] 黄金秋．基于开放式结构的高性能系统的研制[J]．制造技术与机床，1998(8)

LED路灯技术应用现状及发展趋势 篇7

1 整合性“清洁能源+高效照明”系统

农村道路照明, 与城市照明系统相比不同在于, 首先它高度依赖电网等基础设施的建设状况;其次, 由于电网的负载水平要较城市偏低, 所以功率以及节能的问题更为突出。目前的基本情况是, 农村地区不同于城市的集中供能, 能源使用比较分散, 野外环境下架设电网等设施则不仅成本高, 更容易造成资源的浪费。所以, 解决农村道路照明的问题就需要把电力的供给和使用效率等因素纳入整体来考虑, 从源头和使用综合的角度来设计照明系统。

从另一个角度而言, 以推广节能照明为代表手段的农村生态保护也正在逐步提上议事日程。据悉, 针对农村照明的现状, 建设部已展开调研并已形成了初步的“乡村绿色照明计划”方案。从根本上说, 加大清洁能源的利用程度, 不仅可以解决农村地区的用电问题, 更能有效利用资源, 减少碳排放, 实现农村真正的可持续性发展。

在此理念引领下的太阳能离网LED道路照明系统, 无论是技术还是应用上都是开放性的。首先是太阳能转换系统, 包括太阳能电池与电力储存等设备。这个系统还可以与风能使用结合起来, 扩大清洁能源的来源范围。值得一提的是其智能化的控制系统, 包含了大量尖端的技术, 能够实现根据所在地气候和季节的变化, 优化电池寿命, 达到效率和性能的提高, 获得能量的最佳输出。其次, 因为其不需要依赖地方电网的支持, 组成了能源供给与使用的完整流程, 不仅在电网基础较为薄弱的农村地区, 即使在城市, 该系统也能在绿色能源道路照明、行人路径照明、庭院灯照明、海报框照明等领域有着广泛的用武之地。另外, 该系统还可起到为夏日等高峰时段电力网络“减负”的作用。

这一系统在农村地区推广的意义在于, 在原来电网没有覆盖的地方亮起明灯, 能够加强农村地区夜间行走以及驾驶人员的安全保障;延长了农村地区人们活动的时间和扩大了活动地域;使得地区间的交流活动更为频密, 也会带来更多商业机会。同时, 这一方案是可持续性的, 首先充分利用了太阳能这种可再生能源, 减少了火力等发电方式带来的二氧化碳排放, 减少因为空气污染所引起的疾病和减轻了气候变化的影响;其次因为没有布线、挖坑等电网建设的费用, 总体安装成本也降低, 维护成本也将显著降低, 这对于提高新农村建设的资金使用效率也是非常有利的。

2 有意义的创新与中国乡村照明的新模式

由气候组织和壹基金共同发起的“千村计划”, 以促进太阳能LED照明技术在农村地区的应用为切入点, 在中国实施一年以来, 获得了斐然的成就:落户于重庆、成都和贵阳农村地区40个行政村, 与企业联手向村政府捐赠了太阳能LED路灯400多套, 使得4万余村民受益。飞利浦作为合作伙伴之一, 也在千村计划中捐赠出价值100万元的产品。在这些合作中, 飞利浦不仅研发出成熟的、围绕太阳能供电照明的道路照明解决方案, 更为中国和亚洲地区乡村照明的未来发展模式提供了新的典范。

近年来, 飞利浦作为一家提倡“健康舒适, 优质生活”的多元化跨国公司, 致力于通过及时地推出有意义的创新来改善人们的生活质量。其中, “以人为本”, 主张通过聆听和观察人们的心声, 确保产品能真正符合使用者的需要, 同时, “革新中的合作伙伴”, 要求以创新视野重新审视合作中的各方关系, 以共赢的目标来保障全方位的收益。

有意义的创新, 是指先进技术必须符合当地的具体使用环境和用户的需求。在飞利浦离网太阳能LED路灯系统的设计过程中, 科研人员在可靠度、长效稳定工作与低维护投入、轻质量以适用于各种环境, 以及光照强度、分布度、均匀度、色温、色彩渲染以及当地对光照实际需求的时间等因素都进行了综合考量, 因此每一个解决方案是独一无二的。比如针对贵州地区年平均光照时间较短等因素, 设计人员设定了“最坏情况”下的诸多条件:比如, 冬天最长的一夜, 即系统的最大负荷量;最短的白天, 即最小的太阳光照时间;最冷的气温, 即电池容量最小的可使用度等, 而在这些极端环境下, 系统都应该能保持稳定的工作状态, 并且能够利用智能化控制系统通过调整太阳能电池板的倾斜角以及光源工作状态等方式来平衡目标。此次向“千村计划”捐赠的离网LED路灯系统, 飞利浦特别考虑了贵阳多雨的气候特征, 产品可满足6个连续阴雨天下的照明需求。

飞利浦领先世界的LED科技, 也为太阳能离网LED照明系统的提供了坚实的产品支持。系统使用的Fortimo 1800lm LED道路照明灯具, 不仅适用于步行道路, 同样也可用于自行车道以及工业区内的道路照明。它不但光学性能突出, 而且具备卓越的防水性能以及维修方便的特点。由于其控制系统采用可编程驱动的方式, 使用者可以轻松设定6, 8或者10小时的使用时间实现系统的节能调光转换。其蝙蝠翼分布的外观还可减少光污染, 保护农村社会中更弥足珍贵的“暗夜天空”。

对此, 飞利浦照明大中华区总经理林良琦先生表示:“我们相信照明的潜力。照明科技的发展就是为人们的夜间生活创造无限可能。无论是农村和城市, 都有平等的权力分享照明科技发展的成果。我们正努力将这种科学的进步融入人们的生活。”

3 结语

在中国城市化与城镇化的路线图上, 现代化的道路照明系统必不可少。在建设社会主义新农村的进程中, 体现跨越式发展、人与生活社区以及自然环境和谐共处的照明也同样重要。飞利浦太阳能离网LED路灯系统, 无疑为“千村计划”与现代“桃花源”的自然联想, 提供了合理的依据与支持。

摘要：据统计, 目前中国共有约75万个村庄, 但其中有20万个村庄不能实现正常照明, 而且这些农村主要集中于西部地区。尤其是一些由于环境及历史原因, 电网建设落后的偏远农村, 基础设施的现状决定了实现道路照明的目标还很遥远。对此, 飞利浦照明率先提出了全新思路的太阳能离网LED路灯系统, 将清洁能源、离网使用与节能高效的照明结合在一起, 为实现西部农村道路建设的跨越式发展、拉近中西部差距划出了一条清晰的新方向。

园林花卉的应用现状及发展趋势 篇8

现状：

花卉有广义和狭义两种意义：狭义的花卉是指有观赏价值的草本植物。如凤仙、菊花、一串红、鸡冠花等；广义的花卉除有观赏价值的草本植物外，还包括草本或木本的地被植物、花灌木、开花乔木以及盆景等，如麦冬类、景天类、丛生福禄考等地被植物；梅花、桃花、月季、山茶等乔木及花灌木等等。

中国种植花卉的优势表现在种质资源、气候资源、劳动力资源、市场优势、花文化优势等几个方面。“十五”期间，中国花卉种植面积已达64万公顷，比“九五”期末的15万公顷增长326.7％。其中，种植面积5万公顷以上的省有河南、江苏、浙江、广东四省，2万公顷以上的有河北、山东、湖南、甘肃等省。中国花卉面积已占世界花卉生产总面积的三分之一。2005年全国有花卉市场2586个，企业64908个，其中种植面积在3公顷以上或年营业额在500万元以上的大中型企业8334家，花农1251313户，从业人员4401095人，专业技术人员132318人。“十五”期末全国重点花卉产区初步形成，品种结构进一步优化。区域化产业形成了以云南、四川、江苏、浙江、海南为重点的南方热带、亚热带花卉产区；以广东、福建为重点的南方热带观叶植物产区；以浙江、四川、河南、河北为重点的观赏苗木产区；以北京、山东、河北为主的北方花卉产区；以辽宁为中心的东北花卉产区。

2006年至今，中国花卉业借鉴荷兰、美国等花卉大国的发展经验，并结合中国的实际情况，花卉业取得很好的发展，然而，中国花卉业发展起步晚，在发展的过程中存在很大的问题与困难。如：生产面积增加过快、品种结构不合理、市场体系建设不完善、花卉研发严重滞后、专业人才奇缺、病虫害种类多发生严重、花卉质量普遍较低等都制约中国花卉业的发展。对此，花卉业界采取了一些措施，如：加大资金投入改善花卉发展、运用科技发展花卉、聘请花卉专家、因地制宜发挥地方特色花卉等，取得不少成果。

2008年中国云南花卉上半年产量达到创纪录的35.5亿枝，但云南玫瑰出口价格最高仅为0.8元，出口到香港市场之后的零售价格可达20港元，价差高达25倍。趋势：

随着人们生活水平的提高，花卉对生活环境的改善的作用越来越明显，越来越多的人开始关注花卉，2008年奥运会，也无疑给中国花卉业的发展带来巨大的发展机遇，可以预见，花卉业将来有着巨大的发展空间。

中投顾问2009-2012年中国花卉市场投资分析及前景预测报告

现代通信新技术发展现状及趋势 篇9

现代通信的发展现状，所采用的最新技术及其发展趋势，主要为通信网中“三网”现状和趋势、宽带网核心技术（ATM与IP）、宽带接入技术、第三代移动通信、蓝牙、超宽带等。1 引言在NII（国家信息基础设施）的建设中，大容量、高速率的通信网是主干，NII的目标在很大程度上依*通信网实现，因此通信网的发展倍受瞩目。通信网技术的发展，制约着计算机网络的发展，制约着政治、经济、军事、文化等各行各业的发展，及时了解和掌握现代通信网新技术及发展趋势，并将之运用于军事装备的设计和规划中，对于提高军事发展水平有重要意义。2“三网”发展现状和趋势通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化，能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电话网、有线电视网（CATV）、计算机网，它们都各有自己的优点和不足。计算机网络虽能很好地支持数据业务，但实时性（QoS，服务质量）差，宽带性不够，不支持电话和实时图像业务，网络管理的让费和安全性不够。电话网虽可高质量地支持话音业务，但带宽不够，所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计（64kbit/s）。同时智能不够，虽有部分智能网业务（如800），但目前还达不到计算机网络的智能。

有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好，但不能双向通信、无交换和网络管理。三种网都在逐步演变，使自己具备其他两网的优点，电信网通过采用光纤、xDSL、以太网和ATM，提供Internet的高速接入和交互多媒体业务；CATV铺设光缆，以更换同轴电缆，采用HFC技术进行双向化改造；网络公司围绕Internet技术建网，力争在同一个网上，支持全业务。目前*单一网络的发展，难以实现通信网的发展要求，因此提出“三网融合”的概念。“三网融合”不是指三网在物理上的兼并合一，而是指高层业务应用的融合，即技术上互相渗透，网络层上实现互通，应用层上使用相同的协议，但运行和管理是分开的。三网将在GII（全球信息基础结构）概念下，共同存在，向互通融合的趋势发展。“三网融合”有利于最大程度地共享现有资源，为推动“三网融合”，ITU提出了GII概念，其目标是通过三网资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络，满足用户在任何时间、任何地点，以可接收的质量和费用，安全地享受多种业务（声音、数据、图像、影像等）。下一代网络中软交换、能动网和分布式面向对象的网络结构（DONA）将是新的发展思路。在现代通信新技术中，主要为大家介绍宽带网核心技术（IP与ATM）、接入网技术、光纤接入技术、第三代移动通信技术及蓝牙、超宽带等无线通信技术。宽带网核心技术现有的电信网是基于电路交换的窄带PSTN/ISDM和基于分组（信元）面向连接的宽带ATM网，它将日趋宽带化。宽带网的业务特点是：速率跨度大、业务突发性强、对差错敏感程度不同、对时延敏感程度不同、多播（multicast）和广播（broadcast）。

3.1 电路交换与分组交换电路交换虽然时延小、通信质量有保证、控制简单，但呼叫建立需要时间、带宽固定，不能适应不同速率的业务和突发业务。因而不适于宽带业务。分组交换带宽可变、统计复用资源利用率高，但时延大，协议复杂。部分适用于宽带业务。X.25是传统的分组交换，帧中继、ATM等均属于分组交换。目前，帧中继在国内外仍广泛应用，速率可达100Mbit／s（我国现仅2Mbit/s），但由于端到端的传输时延会发生变化，只适用于非实时多媒体业务，且网络功能不够简单，差错控制有限。ATM是一种面向连接的快速分组交换，属于异步传递模式。在这种模式中，信息被分成信元来传递，而包含同一用户信息的信元不需要在传输链路上周期性地出现；它不进行逐段链路差错和流量控制，面向连接，信头功能简单，信元长度小而固定，用户信息透明地穿过网络。

ATM具有光纤的速率，误码率低，既支持局域队城域网和广域 网等固定网，又支持移动网、卫星网等无线网；既支持核心网，又支持接入网。3.2ATM与IP的比较ATM是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的传递方式，支持不同速率，不同突发性，不同实时性的任

何业务，通过统计复用技术能有效利用网络资源，可实现单一通信网（B-ISDN）。ATM网具有电信级QoS，具有新型网络结构应达到的性能，IP网目前还做不到这一点。IP是Internet协议，是面向无连接的，主要用于数据业务，解决不同网络间的通信。影响IP网发展的关键因素是：地址空间、服务质量、安全性移动管理、计费带宽等。3.3 发展趋势ATM最大的优势是与光纤连用，我国光纤的发展与SDH有关，现用的ATM均是基于光纤的。现阶段ATM最广泛的应用是利用其高速率大容量和支持多业务的优势，作为传送数据业务平台，完成链路层功能，但效率低。ATM支持各种业务，理论上可行，实际应用中仍面临许多问题，目前尚难以与IP桌面应用竞争。

IP和ATM结合：IP Over ATM，已广泛用于骨干网，但带宽管理、QoS机制尚不成熟。ATM将向MPLS演进，形成MPLS与传统ATM混合的网络结构，在未来的通信网中，扮演多业务接入的角色；卫星通信ATM将成为下一代卫星网络的标准；基于ATM的宽带光接入网ATM-PON（无源光网络）设备的开发，将在宽带接入中有重要作用。IP将成为电信网的主导通信协议，可同时支持现有电路交换网、ATM网、以大网和宽带IP网，最终将是以IP为基础的无缝融合的网。4 接入网（Access Network，AN）接入网是在公用电信网中连接核心网与用户或用户驻地网的桥梁，是本地交换机到用户终端的实施系统，它通过V5接口与交换设备连接，无交换功能，主要完成传输、复用、交*连接；AN采用ATM以支持多业务接入（电话、数据、视像和多媒体业务等）。接入网分为有线接入和无线接入，主要技术有：xDSL、OAN、HFC、SDV、宽带无线接入。

xDSL技术：是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使之承载宽带业务，DSL即Digital Subscriber Line（数字用户线），x=A，H，S，V；ADSL（非对称DSL）是其中的代表，ADSL的上行和下行速率不对称，适于支持Internet、VOD和远程LAN业务，同时能在保证原POTS业务的前提下，不改动原有铜缆设施就能提供宽带业务，因此ADSL在北美和欧洲有很好的推广应用，我国也正在发展应用中。光纤接入网（OAN）：是在接入网中采用光纤作为主要传输媒质，实现接入网功能的技术，它具有带宽宽、不需要中继器、传输质量好、市场看好等特点；OAN技术由于其性能和带宽的优势，将在宽带接入中发挥主要作用。“最后一公里”：即从用户家庭到电话网端局的用户线长度。我国实际用户线的平均长度为

3.38km，比一公里要大。目前电信网中，传输网和交换网已分别实现宽带化、数字化和程控化，而用户接入网中以铜线为主的“最后一公里”发展缓慢，成为影响制约通信网发展的瓶颈。“最后一公里”采用何种技术，是接入网需解决的问题。FTTX（Fiber ToThe“x”）：光纤到“x”，指“最后一公里”的解决方案，x=大楼（building）、路边（curb），家（home）、小区（zone）。美国前几年已实行FTTC战略，通过光纤到远端模块或电节点再经铜线分配至用户的FTTR方式，有源双星结构的ADS-FTTC方式和PON实现。对于FTTH计划的实施，采用AON、PON、WDM与路由器相结合的PON方案进行；美国有线电视网非常发达，对有线电视网的改造采用“电话和电视（模拟）HFC方案”、综合HFC方案（即信令、数字电话、模拟和数字电视）以及“宽带接入HFC方案”。北京、上海等城市正在进行FTTZ的建设，部分高校内采用FTTB建立自己的吉比特局域网，中国电信将在3～5年内，建成适合全业务要求的灵活可*的宽带接入网，通过统一接入平台，满足不同速率、不同类型、不同服务质量的要求，到2009年，使宽带用户到4000万以上；中国“网通”宽带接入网的建设，将以IP为切入点，以实现各类电信业务的融合为方向。无线接入：指从业务节点接口到用户终端部分或全部采用无线方式。目前无线接入网所能传送的业务主要是电话、传真和短消息，对数字视频和因特网浏览等数据业务的支持正处于积极研究阶段，并已 有相关产品问世，如WAP手机、掌上电脑。目前的接入网与业务节点：PSTN、CATV、ATM分别有各自的SNI接口，未来的接入网与业务节点的接口仅需一个SNI接口。未来宽带接入网中，有线和无线共存，光纤接入是主流，无线接入因其组网方便、使用灵活和成本低等特点也将占

大众LED照明新技术发展趋势 篇10

关键词：COF,ELC,多芯封装,PSR,隔离恒流驱动,非隔离恒流驱动

L E D照明产业发展红红火火, LED照明新技术层出不穷。但是LED照明灯具进入千家万户始终步履蹒跚, 很难跨入老百姓家门这段距离最短的一步。究其原因就是LED照明灯具的价格居高不下, 普通平民百姓还是买不起!如何解决这个囧境?需要我们LED照明科技工作者发挥创新智慧, 寻找解决方案, 造福全世界大众百姓。

2013年将是大众照明平价LED灯具竞相设计、生产、上市之年, 大众照明平价LED灯具的性价比将决定新研发的平价LED灯具的生命力、竞争力和海量生产力。因此, 设计性能适合而性价比有竞争力的平价LED灯方案是关键。低成本解决目前现有的低压LED光源 (LVLED) , 因低电压 (VF) 和大电流 (IF) 工作时的发烫瓶颈一直求而无解;但是创新的多芯封装HVLED, 它的高电压 (VF) 、小电流 (IF) 工作条件缓解了LED光源的发热程度。LED驱动恒流电源芯片经过中外电源芯片集成电路设计者的努力, 功能集成度高, 应用电路简洁, 性价比好的芯片层出不穷。近年导热塑料散热器、塑包铝散热器的出现解决了LED灯具狭小空间的隔离技术难题。因此, 普惠老百姓买得起、用得好的大众照明平价LED灯具的海量生产、海量上市的美好时代已经十分临近了!

LED灯珠技术革新变化大

L E D灯珠封装技术的创新, 使得LED光效每月都有所提升, LED灯珠的价格不断下降, 高压L E D (HVLED) 技术日趋成熟, 降低LED灯具腔体热度成为现实。平价LED灯具适用的LED光源模组有COB、COF和多芯封装HVLED, 市场苛求LED光源模块成本在人民币1.00~0.80元/W, 其中COF和多芯封装HVLED可能被平价LED灯具优选。

LED封装新技术有把LED管芯封装在铝基板上的“COB” (chip on board) , 不采用打金线而用覆晶和共晶技术生长引线的“覆晶和共晶COB”, 将LED管芯直径绑定在铜支架上的“COF” (chip on Frame) , 无需打金线和封装、在LED制造过程中直接制成最终客户能使用的“ELC” (embedded LED chip) , 在一个单位里封装2、3、4、6、8颗LED管芯的“多芯封装的HVLED”, 将N颗LED灯珠串联成HVLED应用。这六种LED封装新技术都给LED灯具设计带来了新思路 (图1) 。LED光源的创新封装技术, 引导发展高电压小电流LED光源, 降低了LED光源板的发热程度, 平价LED灯具设计因此有了新选择。COF典型产品如图2所示, ELC产品如图3所示。

非隔离恒流驱动电源渐成主流

平价LED灯适用的LED驱动电源有非隔离开关恒流源、PSR隔离开关恒流源和高压线性恒流源。

非隔离开关恒流源适用于高电压、小电流LED负载的应用, 主要是多芯封装或N颗串联的HVLED光源。非隔离开关恒流电源的优势是低成本、高效率、小体积, 非隔离开关恒流电源产品采用单绕组电感, 可以降低成本、提高生产效率;内置不同大小高压MOSFET提高应用电源的性价比;电感和PCB在不同功率电源中可以通用, 以利生产工厂减低库存。典型的非隔离开关恒流电源电路如图4所示, 由于芯片的功能高度集成, 因而应用线路十分简洁。图5是PHILIPS的2.5英寸的3.5W (7X0.5W) LED筒灯, 它的非隔离开关恒流电源采用上海晶丰明源的BP2802芯片。

日本在核电事故之后也大力推广非隔离开关恒流电源的LED灯具, 主要考量是效率的利用, 日本政府在居民购置LED灯具时直接补贴价格的50%, 是推动老百姓大量选用LED灯具的源动力。众多LED灯具中外制造商关注LED灯具的效率, 因此, 非隔离恒流驱动电源逐渐成为大众照明LED灯具电源的主流之一。

PSR隔离恒流电源性价比富竞争力

P S R (原边控制) 隔离恒流电源性价比富有竞争力, PSR隔离恒流电源适用于大电流、低电压的LED灯珠, 即目前广泛应用的低压LED (LVLED) 灯珠。创新设计的PSR隔离恒流源芯片, 功能高度集成使得应用电路十分简洁, 导致灯具结构设计简单, 易过安规;对芯片内部的算法创新, 使得它对变压器的电参数不敏感, 变压器减至只有2个绕组, 降低成本, 提高了生产效率;内置不同大小高压MOSFET提高性价比。典型的PSR隔离恒流电源电路如图6所示, 采用BP3122开关恒流源芯片, 5W电源的BOM成本在人民币2.00元。深圳谷科半导体这个电源的每月产量达6~10M个。

高压线性恒流驱动电源简洁低廉

高压线性恒流驱动电源是配合高电压小电流HVLED的新一代大众照明LED驱动电源技术, 它没有来自自身升降压的开关频率, 应用电路没有磁性器件, 没有电解电容器;因而它具有较高的效率、较高的PF、较低的TH D;并可很方便地兼容可控硅调光器;它工作在高电压小电流, 因此HVLED灯板的发热较低。

高压线性恒流电源方案中, 由于没有变压器等磁性器件, 没有电解电容器, 因而可省却一般开关恒流电源成本的1/3, 应用电路简洁, 成本低廉;导热塑料散热器的引入又解决了隔离安全技术问题, 因此, 高压线性恒流源在一体化光电模块 (或称一体化光电引擎) 、平价LED灯具中的应用将迅速发展。典型的高压线性恒流驱动电源如图7所示。

高压线性恒流源是一种分段点亮LED的电源新技术, 市电经过桥式整流产生脉动直流, 脉动直流的包络线等同于交流电AC的正弦波, 根据母线电压的正弦波变化自动切换LED灯串, 随着母线电压的上升依次点亮三串LED灯珠。当母线电压上升, 达到第一串LED导通电压时, MOS1打开, LED1灯串点亮;当母线电压继续上升, 达到第一、二串LED导通电压之和时, MOS2自动打开, LED1和LED2灯串同时点亮;当母线电压继续升高到三串LED均可导通时, MOS3打开, LED1, LED2和LED3灯串几乎同时点亮。如果母线电压下降, 则过程相反, 分段导通状况如图7内附左下小图所示。

分段点亮非隔离线性恒流LED驱动电源最大的优点是体积小、成本低、高功率因数和长寿命, 没有变压器和电感器, 也没有电解电容器;PFC可达0.90~0.99。缺点是LED光效利用率还低了一点, 一般为70%~90%;还有一定的使用局限性, 即输入电压范围需要在20%的范围之内, 输出LED灯珠电压也需要在10%的范围之内, 否则效率会不理想。因此, 在用高压线性恒流驱动芯片做LED照明驱动电源设计时, 需要针对不同的AC电源使用电压、不同的LED灯具的功率和不同的线性驱动芯片做不同的应用电路方案设计。

一体化光电引擎成灯具厂新宠

由于有了HVLED, 特别是多芯封装的HVLED, 和应用简洁的高压线性恒流驱动芯片, 设计在铝基板的同一面SMD LED灯珠和整流桥堆、电源驱动芯片的一体化光电模块成为一个创新产品 (图8) 。按照LED灯具功率设计的一体化光电模块实物 (如图9) 所示, 将它与导热散热器紧密连接就成为各种球泡灯、筒灯、工矿灯内部的核心器件, 它也可按照Zhang的标准设计制造成LED照明灯具中的一种标准化的通用部件。

平价LED灯具将成海量产品

大众LED照明灯具能被全世界老百姓用得起、用得好的一定是高品质、经济型平价LED灯具, 因此平价LED灯具的性价比显得十分重要。大众LED照明灯具需要有高科技的技术、有精致成熟而简单的工艺、有低廉的成本才能成为普惠百姓的海量产品。LED照明灯具市场是一座金字塔, 高端产品只能是其中很少的一部分, 大众照明灯具是其下层的海量需求所在。

由于LED灯珠封装技术的创新, COF和多芯封装的HVLED成为平价LED灯具的首选光源;由于LED驱动电源芯片设计技术的创新, 功能高度集成化, 应用电路越来越简化, PSR隔离开关恒流源驱动芯片、高压线性恒流源芯片成为平价LED灯具的首选电源芯片。

以COF光源和PSR隔离开关恒流源芯片为主的5W平价LED球泡灯整体方案如图10所示, 其BOM成本已经可以控制在人民币10元。深圳雷丰光电等数家公司已经大批量生产。成熟的整体方案中, 深圳瑞丰光电COF光源和颇具性价比的晶丰明源驱动电源芯片成为这个方案的核心器件。

以高电压 (VF=35~140VDC) 、小电流 (20~60m A) 多芯封装HVLED光源和高压线性恒流芯片为主的一体化光电模块 (或称一体化光电引擎) 、非隔离平价LED灯具整体方案如图1 1所示。5W的平价球泡灯, 采用导热塑料或塑包铝的散热器解决了安全隔离技术, 其BOM成本可以控制在人民币15元。宁波美亚光电多芯封装HVLED光源和技术先进的达鑫电子、美芯晟的三段点亮高压线性驱动芯片成为这个方案的核心器件。

先进的创新设计理念、成熟的生产工艺、可靠的品质保证、新一代导热塑料散热器的加盟 (图12) , 使得适合大众照明的平价LED灯具的设计生产变得简单易行, 性价比不断接近百姓价位;由于LED产业链的上游企业提供了较为完整和成熟的可用于生产的方案, 使得下游LED灯具企业设计重心移至灯具造型的差异化和创新多样化设计, 以及灯具结构的优化设计。

平价LED灯具将是终结海量需求市场的普惠百姓产品。

参考文献

[1]颜重光.一种高压LED光引擎的系统设计方案2012 (1) :70

[2]颜重光.2011年度LED照明行业的回顾与前瞻.电子产品世界, 2012 (2) :33

[3]颜重光.室内LED照明驱动电源技术浅析

[4]颜重光.基于DS6622高压线性恒流电源设计技术

[5]颜重光.MY一体化光电引擎