LED照明节能省电、高效环保、长寿安全已普及到全世界人民，世人皆知。LED照明技术突飞猛进，近年来有很多创新的发展。LED光源和LED照明灯具的生产成本不断下降，有望销售价格很快可媲美荧光节能灯，从而进入全世界老百姓的居家照明。
历年来，LED产业链从业工程师对LED灯珠、LED驱动电源芯片、LED的散热材料、LED的制造工艺坚持不懈地不断进行改革，对LED光源和LED照明灯具的设计技术努力创新。新一代LED光源和LED照明灯具正在涌现，LED光源和LED照明灯具不再烫不可及将成为不争的现实。平价LED光源和平价LED照明灯具因此在2014年和2015年将进入海量生产。
一般将LED球泡灯、日光灯等称之为LED光源，凡是带外壳的，如LED台灯、筒灯、吸顶灯、平面灯等称之为LED照明灯具。
LED照明技术的创新发展，可以概括为：LED光源从低压趋向高压；LED驱动电源从隔离趋向非隔离和高压线性驱动；LED散热器从全金属趋向金属塑料混合或全塑料；LED照明灯具设计创新概念。
LED光源从低压趋向高压将是必然发展趋势之一。好多年来，由于将LED灯珠设计在低电压、大电流的工作条件下，LED灯珠在工作时只能将30%的电能转换成光能发亮，70%的电能转换成热能，在LED灯珠这样微小的单位面积上瞬时聚集高温热量，如不能很快而有效地将其扩散，必然使空间本来就十分狭隘的灯腔空间热量聚集产生高温，灯腔内的常温可高达摄氏80-100度（图1），LED灯珠因散热不畅被加速老化，导致发生早期光衰，LED驱动电源中的电解电容器，因其中电解液被慢慢烤干，而失去功能。低电压大电流的LED光源或LED照明灯具一直受高温散热不畅的瓶颈制约，而难以向低成本高性价比、需求海量的通用照明电器方向迅速发展。LED灯珠工作的电流越大发热越厉害。
图1 低电压大电流工作使灯腔高温聚集难散
LED光源的创新技术是将LED管芯串联成高压的HVLEDs，如在LED圆晶片上就制成HVLEDs的晶片高压模组（图2）；或者在封装时将其制成HVLEDs的高压模组，如邦定在陶瓷或铝基板上的HVLEDs的COB，如邦定在陶瓷或铝基板上的多芯片均布HVLEDs的LED灯板模块；或者采用多芯封装，在原本封装一颗管芯的单位里封装2—6颗LED管芯，为HVLED的应用创造条件（图3）；最新创新的封装技术是将LED管芯邦定在透明陶瓷或透明玻璃基条上，制成HVLEDs灯丝条、片（图4）。HVLEDs可使LED工作在高电压小电流的工作环境下，LED工作电流从150—700mA改变成60—10mA。可以有效减少灯泡点亮时LED灯珠发出的热量。从而创新设计新一代LED光源和LED照明灯具，它们的最大亮点就是灯泡从此不太烫了！因而LED灯珠、LED驱动电源都可延年益寿了！电解电容器的短板也就不存在了。
图2 VF50V的晶片HVLEDs
图3 6芯封装的HVLEDs
图4 VF70V 的HVLEDs灯丝条
LED驱动电源早期大多数采用隔离开关恒流驱动电源，目的是为了LED光源和LED照明灯具获得更好的安全性，一般来说隔离电源的效率比较低，大约在60—88%，主要是变压器的损耗效率较多，很难克服。非隔离开关恒流驱动电源的效率在90%以上，但是用于隔离的结构件设计比较复杂、成本不低，主要是因为散热器采用金属铝，易导电而需要防护。今天LED散热技术开拓了塑料包铝散热器和全塑料散热器的新材料技术，轻松解决了繁复的高电压隔离难题。LED驱动电源从此从隔离趋向效率更高的非隔离和高压线性驱动（图5）。
图5 驱动电源发展趋势
隔离的开关恒流驱动电源、非隔离的开关恒流驱动电源、高压线性恒流驱动电源将形成三足鼎立，共同服务于万千种LED照明的不同光源和灯具，但是，非隔离的开关恒流驱动电源、高压线性恒流驱动电源的比例将逐渐增加。
得益于集成电路设计、制造技术的进步，和集成电路设计师的努力，LED照明专用恒流驱动电源的芯片，已经将LED灯具所需要的保护功能如欠压保护、过压保护、过流保护、过温保护、开路保护、短路保护、输出线性补偿、负载调整等功能全部集成在芯片内部了，部分小功率的芯片将高压MOS管也集成了，使得应用电路十分简单，只有无法集成电源需要的变压器、电感器、电解电容器等不到十几个零件，应用成本十分低廉，生产人工十分节省，电源生产的良率大幅提升，使用的可靠性得到强化。使LED驱动电源的生产成本有效下降，为LED整灯生产的成本和零售价下降提供了可靠的基础。
得益于集成电路的高压工艺，高压线性恒流驱动芯片顺利诞生，高压线性恒流驱动芯片组成的驱动电源，没有变压器、电感器和电解电容器，应用线路十分简洁（图6）。为发展光电一体LED光源模组提供了可行技术基石。
图6 无需变压器、电感器、电解电容器的高压线性驱动电源
由于国际ZHAGA联盟要求今后设计生产的LED照明灯具内部的主要部件具有互换性，因此，建议设计生产可互换的光引擎，以便用户用DIY的方式自行简捷维修。我们在成功开发设计生产新一代LED高压线性恒流驱动芯片以后，可以将多芯封装的LED灯珠和高压线性恒流驱动芯片、整流桥堆用自动贴片机表贴在同一块铝基板的同一面，生产高品质的光源和电源一体的“光电引擎”（图7）。为LED光源和LED照明灯具步入自动化大批量生产提供了可行技术，因此将节省大量的人工成本，可进一步降低LED光源和LED照明灯具的生产成本。
图7 光源和电源一体的“光电引擎”
散热是LED光源和LED照明灯具的一项关键技术，特别是采用低电压大电流驱动LED灯珠的产品。散热的主要途径是传导、对流和辐射，由于LED灯珠发光是没有红外线和紫外线的，因此几乎没有自身的辐射功能，散热主要依靠传热和对流。按照LED散热技术的新理论，LED灯珠的最初热量导出是需要快速传导的，因此选用导热系数高的铝合金是具性价比的明智选择，一般选用5mm厚的铝板是合理的，之后就需要用对流快速发散热量，因此全铝散热器会在外围做很多薄而多的翼。如今，高导热塑料有很好的导热系数，可塑性很好，生产时省工、省料，外面塑料可以用模具制很多薄翼，因此LED光源和LED照明灯具将会大量选用塑包铝的散热器，甚至高导热全塑料散热器。
LED散热器正在从全金属趋向金属塑料混合或全塑料散热器。高导热塑包铝散热器技术，使LED灯具内高低电压隔离的复杂技术瞬间简单化了，得到轻松解决。塑包铝散热器是一种导热塑料外壳铝芯的散热器。导热塑料与铝散热芯在注塑机上一次成型，适合大批量自动化生产，铝散热芯做埋件，需要预先进行机械加工。LED灯珠的热量通过铝散热芯快速传导给导热塑料，导热塑料利用它的多翼形成空气对流散热，利用它的表面辐射部分热量。塑包铝散热器一般利用导热塑料本来的颜色白色和黑色，黑色塑料的塑包铝散热器的辐射散热效果更好一点。高导热塑料散热器如图8所示。
图8 高导热塑料散热器
目前的LED光源和LED照明灯具的海洋市场中，雷同的产品太多，因此相互竞争激烈，互相压价成了双方的杀手锏。设计不同的产品和进行差异化设计成了LED照明行业的强烈愿望和迫切的呼声。LED照明灯具设计创新概念由此萌发，LED给予我们无限想象空间，改变传统的LED封装，改变传统的电源，就可以打开一扇扇窗户，呈现一片片新天地，从而商机无穷！
LED灯丝灯就是一个LED照明技术创新的例证，将N颗LED管芯封装在透明基板条上，组成HVLEDs，赋予高VF电压、低IF电流驱动，实现多发光少发热的工作模式。二根灯丝条可以串联成蜡烛灯，四根灯丝条，二串二并可以做成球泡灯。目前每根灯丝条为0.8—0.9W，蜡烛灯为1.8W，球泡灯为3.6W（图9），均已上市，深受欧美日客商的欢迎。连续点亮8小时，灯泡表面温度在30-35摄氏度，灯泡亮而不烫成为LED灯丝灯的最大卖点，如同白炽灯又深受怀旧的客户追捧。6W和10W的球泡灯样品已经在例行试验中。
图9 LED灯丝蜡烛灯和球泡灯
集LED灯珠和高压线性恒流驱动芯片、整流桥堆于铝基板一面的“光电引擎”，为LED球泡灯的设计生产带来新的理念，光电引擎作为符合Zhaga标准的通用部件，LED灯具的设计重点是球泡灯的外形创新设计，设计差异化的散热器可能是灯具厂最主要的工作。LED球泡灯的生产将变得十分快捷省力，一套LED球泡灯，就是由灯罩、光电引擎、散热器、灯头的组装，一般30—40秒就能完成（图10）。如今由于LED封装厂和高压线性恒流驱动芯片设计公司的协同努力，已经使光电引擎的成本做到极高性价比，每W一元的光电引擎已经大量上市，7W7元、9W 9元的光电引擎深受LED灯具厂欢迎，生产LED球泡灯因此而快捷，而且光效、显指、色温等都有很好的可比性。
图10 光电引擎的球泡灯组装简捷
技术创新带来新的生产力，LED照明技术的创新发展，给LED产业带来无限生机，无论是LED灯珠，还是驱动电源芯片、新材料散热器，乃至LED光源、LED照明灯具，只有不断技术创新才能连续赢得市场！设计和生产高性价比的平价LED光源、平价LED灯具，在深蓝市场里占据一席之地，是LED企业做大最做强的基本，也是群雄百舸争流，能成中流砥柱的关键！
