山東晶泰星副總裁馬文波:石墨烯散熱結(jié)合大角度均勻發(fā)光LED燈絲燈的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2017-03-03

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　　近年來LED行業(yè)燈絲燈的火熱度可以說是爆棚，從之前江浙熱的現(xiàn)況慢慢變成為全國(guó)乃至全球LED燈絲熱。而石墨烯卻不僅僅是在LED行業(yè)，更是在幾乎所有材料領(lǐng)域都是超級(jí)熱。2月20日，在由LEDinside、CNLED網(wǎng)（即原中國(guó)LED網(wǎng)）主辦的首席顧問行情分析會(huì)（上海站）上，山東晶泰星副總裁馬文波集合兩個(gè) “熱”發(fā)表了《石墨烯散熱結(jié)合大角度均勻發(fā)光LED燈絲燈的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》的演講。

　　山東晶泰星副總裁馬文波先生

　　LED替代白熾燈真的準(zhǔn)備好了嗎？

　　談燈絲燈首先必談白熾燈。目前全球都已經(jīng)發(fā)布了淘汰白熾燈的路線圖，中國(guó)對(duì)60瓦以上的白熾燈已經(jīng)明確地禁止生產(chǎn)和銷售，其他的西方國(guó)家（美國(guó)、加拿大、澳大利亞）都已經(jīng)明確退出了白熾燈。那么LED替代白熾燈真的準(zhǔn)備好了嗎？

　　對(duì)此馬文波博士提出了以下6個(gè)問題：白熾燈的光效規(guī)格從25瓦到100瓦完全替代，在同樣的體積情況下LED是否準(zhǔn)備好了？白熾燈全方位的發(fā)光效果，全配光的發(fā)光曲線，目前的LED產(chǎn)品是不是能夠完全地實(shí)現(xiàn)了？第三，星級(jí)酒店照明燈具，白熾燈璀璨奪目的視覺感觀效果LED真的實(shí)現(xiàn)了嗎？第四，白熾燈低廉的成本價(jià)格LED實(shí)現(xiàn)了嗎？第五，白熾燈超輕的重量LED能不能實(shí)現(xiàn)？第六，LED射燈，白熾燈接近100%的顯色指數(shù)LED照明產(chǎn)品也能實(shí)現(xiàn)嗎？

　　為什么要做它？

　　不忘初心，3c認(rèn)證，回歸產(chǎn)品。從整個(gè)光源發(fā)展來看，白熾燈是完美的產(chǎn)品，因?yàn)樗�有接�?00的顯指，而且環(huán)保、沒有有毒有害的污染物質(zhì)，另外還非常輕，成本低，商業(yè)照明，視覺效果被絕大多數(shù)人接受。而節(jié)能燈雖然有大的發(fā)光角度，照明資質(zhì)，光效也比白熾燈強(qiáng)，但含汞，所以發(fā)展幾年很快就被LED所替代了。

　　對(duì)于LED在開始進(jìn)入人們視線時(shí)，便以節(jié)能概念快速走紅。目前市場(chǎng)上看到的基本上在80-90LM/W，比白熾燈提高了8到10倍，而且也有比較大的發(fā)光角度，但是其發(fā)光角度還是遜于白熾燈，這也就是LED燈絲燈出現(xiàn)的原因。

　　燈絲燈在2012年就開始了，產(chǎn)業(yè)資訊，當(dāng)時(shí)香港的專賣店里已經(jīng)有產(chǎn)品出現(xiàn)，而大陸卻沒有，車間照明，在2013年很多廠家開始追捧，到今天逐漸成熟。所以這個(gè)產(chǎn)品可以看到它關(guān)鍵的技術(shù)特點(diǎn)，不僅有很大的發(fā)光角度、比傳統(tǒng)的LED光效更高，而且環(huán)保，重量比較輕。

　　石墨烯如何改變燈絲燈

　　由于LED燈絲燈的結(jié)構(gòu)沒有多余的散熱結(jié)構(gòu)件，商業(yè)照明，只能依靠氣體和外殼散熱。根據(jù)熱傳遞學(xué)三要素傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射來看，目前燈絲燈沒有傳導(dǎo)，只有對(duì)流和輻射。但是主要還是對(duì)流散熱，輻射的比例很小。如果把石墨烯的技術(shù)導(dǎo)入到燈絲燈里，就是想利用石墨烯的熱輻射特性來增加燈絲燈的散熱性，來延長(zhǎng)燈絲燈的使用壽命。

　　基于此思路，產(chǎn)業(yè)資訊，通過在相同的銅片上涂布石墨烯和不涂進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)試黑體輻射性能，可以明確地看到涂有石墨烯的地方，它的熱輻射特性非常明顯，但是沒有涂抹石墨烯的，口碑，沒有明顯的熱輻射特性。另外也把涂石墨烯的材料涂在銅箔或者是鋁箔上面，也做了對(duì)比熱成像實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是一致的，所以石墨烯具有比較好的熱輻射特性。

　　基于試驗(yàn)得到的結(jié)果，將石墨烯用在燈絲的背部位置的金屬基板上，LED加熱產(chǎn)生的熱量通過石墨烯把熱量輻射出去，同時(shí)利用泡殼內(nèi)的導(dǎo)熱氣體來實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)流，降低溫度。根據(jù)涂石墨烯和不涂石墨烯產(chǎn)品的對(duì)比，LED天花燈，可以看到涂有石墨烯的芯片結(jié)溫溫度比沒有涂石墨烯的結(jié)溫低3-5度，這樣可以看到明顯地降低芯片的結(jié)溫，LED射燈，從而能夠延長(zhǎng)燈絲的壽命。

　　燈絲燈的發(fā)展趨勢(shì)

　　馬文波關(guān)于燈絲的發(fā)展趨勢(shì)提到晶泰星說布局的兩個(gè)方向。一個(gè)是柔性發(fā)展方向，另外一個(gè)是智能方向。

　　目前LED行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了一些柔性產(chǎn)品，但是主要還是直燈絲或者彎曲的燈絲。馬文波表示，對(duì)晶泰星來說更重要的是讓柔性燈絲燈能夠達(dá)到主照明的產(chǎn)品，晶泰星準(zhǔn)備考慮把石墨烯和材料結(jié)合，LED筒燈，來達(dá)到主照明要求的光規(guī)格。

　　關(guān)于燈絲的另一個(gè)發(fā)展方向智能型LED燈絲燈，馬文波表示，因?yàn)樵跓艚z燈里會(huì)遇到比較多的串變方式，一根燈絲有20幾顆芯片，每個(gè)芯片的VF值又不一樣， VF值的差異會(huì)導(dǎo)致電流分配不均勻，而不均勻會(huì)導(dǎo)致某根燈絲的電流過載，這樣會(huì)導(dǎo)致該燈絲的壽命急劇下降。而晶泰星在燈絲里面封裝了智能器件， led服裝照明，該芯片具有很好的限流特性，保證這根燈絲的電流在10-12mA，這樣可靠性會(huì)得到非常大的延伸。

　　最終目標(biāo)是希望通過這些器件的應(yīng)用，把電源真正地去掉。因?yàn)槟壳暗臒艚z燈的燈頭里還含有電源，而未來燈絲燈不需要電源，只需通過封裝在燈絲中的兩端器件的限流特性來實(shí)現(xiàn)跟白熾燈的點(diǎn)亮。（整理：LEDinside Skavy）

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