擺脫電源損耗宿命：HV LED點(diǎn)亮高效率光源

市電高電壓交流電可以降壓，并轉(zhuǎn)為低電壓直流電來(lái)驅(qū)動(dòng)DC LED，此外，電源轉(zhuǎn)換電路亦往往造成能源的損耗。

　　圖9　DC LED的驅(qū)動(dòng)電路概念示意圖

　　在另一方面，DC LED使用壽命理論上可達(dá)30，000小時(shí)以上，但電源轉(zhuǎn)換電路之壽命平均約5，000小時(shí)，因此在DC LED尚未失效前，照明燈具往往因?yàn)轵?qū)動(dòng)電路先行損壞而造成失效。

　　另外，驅(qū)動(dòng)電路的存在，也大幅增加整體光源模組的體積，因此較不適用于中低瓦數(shù)的光源產(chǎn)品，目前較適合DC LED技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦咄邤?shù)之光源應(yīng)用產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電路體積相對(duì)于光源整體體積之比例則大幅下降。

　　為克服外加驅(qū)動(dòng)電路所造成的能源損失、體積過(guò)于龐大等問(wèn)題，AC LED產(chǎn)品遂應(yīng)運(yùn)而生，透過(guò)微晶粒的排列設(shè)計(jì)組合，使用數(shù)十顆微晶粒之串并連接，毋須外加鎮(zhèn)流器和AC-DC轉(zhuǎn)換器，即可直接以市電110V/220V來(lái)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮（圖10），大幅提升操作便利性，并有效縮減了光源體積，其產(chǎn)品功率因數(shù)可達(dá)85%以上，電源效率可達(dá)95%以上，是真正節(jié)能減碳的新技術(shù)。

　　圖10　AC LED的驅(qū)動(dòng)電路示意圖及晶粒亮暗操作情況

　　但是，由于AC LED是以串并接的設(shè)計(jì)方式來(lái)使用，在交流電的驅(qū)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行時(shí)段性操作點(diǎn)亮，將使得芯片面積的有效利用率稍低，在同一時(shí)間部分微晶粒是停止操作的。由于 AC LED無(wú)需太過(guò)繁雜之驅(qū)動(dòng)元件，因此不需要額外之散熱需求，適合應(yīng)用在低功率的光源應(yīng)用，如小夜燈、蠟燭燈等產(chǎn)品。

　　由AC LED技術(shù)所拓展的HV LED技術(shù)（圖11），透過(guò)簡(jiǎn)易的微晶粒單向串接技術(shù)，外加一簡(jiǎn)易的橋式整流元件，即可直接操作在交流電壓的環(huán)境下，除具備功率因數(shù)高 （PF》90%）、電源效率高（》95%）及簡(jiǎn)易之驅(qū)動(dòng)電路組合外，更具備LED高發(fā)光效率、長(zhǎng)操作壽命等優(yōu)點(diǎn)。

　　圖11　HV LED的驅(qū)動(dòng)電路概念示意圖

　　雖然DC LED、AC LED、HV LED等技術(shù)產(chǎn)品之間具備相當(dāng)?shù)墓餐ㄐ裕灿捎诋a(chǎn)品操作特性的不同，使得叁種LED技術(shù)產(chǎn)品各自擁有其適合扮演的應(yīng)用產(chǎn)品角色。其中HV LED較適合1W-20W之中功率光源應(yīng)用，正是目前室內(nèi)主流照明所在的操作範(fàn)圍內(nèi)，確實(shí)有加緊腳步開(kāi)發(fā)之必要，以加速HV LED于室內(nèi)照明的普及。

　　欠缺標(biāo)準(zhǔn)方案　HV LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻

　　臺(tái)灣自微晶粒LED技術(shù)發(fā)展開(kāi)始，已長(zhǎng)期累積HV LED元件相關(guān)之技術(shù)能量，結(jié)合大中華地區(qū)之應(yīng)用市場(chǎng)，可利用先天優(yōu)勢(shì)來(lái)主導(dǎo)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品之推動(dòng)。

　　國(guó)內(nèi)廠商領(lǐng)先全球推出HV LED產(chǎn)品，建立真正屬于臺(tái)灣主導(dǎo)的自主化LED產(chǎn)品，并加速推動(dòng)使其技術(shù)實(shí)際商品化，目前國(guó)內(nèi)已有多家廠商積極投入相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)與銷(xiāo)售。但是各家廠商自定HV LED開(kāi)發(fā)規(guī)格，須針對(duì)不同產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，造成資源浪費(fèi)，提高樣品庫(kù)存量。

　　HV LED在實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品上，沒(méi)有共通之驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，不同的應(yīng)用需求或操作規(guī)格，須要各自開(kāi)發(fā)相對(duì)應(yīng)不同的驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，提高所需開(kāi)發(fā)成本。另外，由于操作瓦數(shù)及散熱之需求，各家廠商也須分別開(kāi)發(fā)不同的封裝載具。

　　由上述可知，雖然臺(tái)灣已具備HV LED產(chǎn)品的技術(shù)基礎(chǔ)，但目前整個(gè)環(huán)境缺乏模組標(biāo)準(zhǔn)化之建立，無(wú)法提供一個(gè)可為國(guó)內(nèi)廠商共通使用之標(biāo)準(zhǔn)化光源，造成資源的浪費(fèi)及技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)散。因此，HV LED產(chǎn)品雖具備光源特性上的優(yōu)勢(shì)及產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，但產(chǎn)品比重尚無(wú)法大幅提升，仍需要一段時(shí)間來(lái)整合及推動(dòng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

　　供應(yīng)鏈漸具雛形　臺(tái)灣HV LED廠具高競(jìng)爭(zhēng)力

　　臺(tái)灣是全球最大的LED生產(chǎn)國(guó)，具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在生產(chǎn)成本、供貨穩(wěn)定度等生產(chǎn)條件，具備極大優(yōu)勢(shì)與機(jī)會(huì)。特別在HV LED技術(shù)上已具備自主性，并已于國(guó)際上取得專(zhuān)利布局先機(jī)，有機(jī)會(huì)透過(guò)HV LED技術(shù)，于國(guó)際市場(chǎng)上創(chuàng)造一波潮流。

　　同時(shí)，在HV LED技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)之前提下，訂定并開(kāi)發(fā)臺(tái)灣HV LED技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格產(chǎn)品，降低生產(chǎn)所需成本，提升產(chǎn)品操作便利性，必然可使臺(tái)灣于HV LED相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速大幅領(lǐng)先國(guó)外廠商，進(jìn)一步奠定HV LED光源的市占，并提升技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。