2018年10月23日下午,第十五屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA 2018)暨2018國際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS 2018)在深圳會展中心盛大揭幕。25日上午,“驅(qū)動與智能控制技術(shù)”分會匯聚國內(nèi)外技術(shù)及企業(yè)名家,暢談產(chǎn)業(yè)前沿驅(qū)動與智能控制技術(shù)新進展。
本屆論壇由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)、深圳市龍華區(qū)人民政府主辦,國家科學(xué)技術(shù)部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司、國家科學(xué)技術(shù)部國際合作司、國家工業(yè)與信息化部原材料工業(yè)司、國家節(jié)能中心、深圳市科技創(chuàng)新委員會和張家港高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)特別支持,深圳市龍華區(qū)經(jīng)濟促進局、深圳市龍華區(qū)科技創(chuàng)新局、深圳第三代半導(dǎo)體研究院、北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司承辦。
“驅(qū)動與智能控制技術(shù)”分會作為SSLCHINA經(jīng)典常設(shè)技術(shù)分會之一,今年由英飛特股份有限公司董事會主席華桂潮擔(dān)任分會主席,并主持分會。與分會委員浙江大學(xué)電力電子技術(shù)研究所副所長、教授張軍明,浙江大學(xué)教授、方大智控董事長宋宏偉,銳高照明電子(上海)有限公司總經(jīng)理楊煜,飛樂音響研發(fā)總經(jīng)理童敏一道為與會代表奉獻一場高水平技術(shù)交流會。
隨著全球范圍內(nèi)能源短缺和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重,節(jié)能減排任務(wù)刻不容緩,同開發(fā)可再生新能源同等重要。據(jù)不完全統(tǒng)計,照明用電占據(jù)了全球總用電的20%以上。如果用HB-LED取代全部白熾燈和部分熒光燈,我國可節(jié)省1/3的照明用電,相當(dāng)于三峽工程全年的發(fā)電量。如何提高照明產(chǎn)品的能效、降低照明的能耗,對節(jié)約能源和減少環(huán)境污染有著十分重要的意義。會上,來自西南交通大學(xué)副教授馬紅波分享了《高效率、高可靠性多溝道HB-LED驅(qū)動電源關(guān)鍵技術(shù)》主題報告。
馬紅波教授表示,高亮度發(fā)光二極管 (High-Brightness Light Emitting Diodes, HB-LEDs),因其高光效、環(huán)保、長壽命、高顯色性等優(yōu)點,成為21世紀(jì)最有價值的“綠色”照明光源,已經(jīng)成為繼白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈之后的第四代電光源[1-3]。世界各國政府已經(jīng)開始大力推進HB-LED照明技術(shù)的發(fā)展,特別是歐美、日本等國已經(jīng)制定相應(yīng)的時間表以淘汰低效的白熾燈。我國政府也制定了相關(guān)計劃,如2003年就啟動了國家半導(dǎo)體照明工程計劃,將研發(fā)高效節(jié)能的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品列為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 - 2020年)》工業(yè)節(jié)能當(dāng)中的重要內(nèi)容。
盡管HB-LED在照明領(lǐng)域節(jié)能效果明顯,潛力巨大。但目前,HB-LED要在用電量大的景觀照明、通用照明和大面積全色彩顯示屏中真正發(fā)揮作用,還有很多難點和技術(shù)問題亟待研究和解決。典型的HB-LED 照明系統(tǒng)主要由HB-LED芯片、燈具、驅(qū)動電源三部分構(gòu)成。目前,HB-LED芯片設(shè)計生產(chǎn)和制造工藝已相當(dāng)成熟,驅(qū)動電源卻成為HB-LED照明發(fā)展的最大瓶頸。主要體現(xiàn)在:(1)短壽命的驅(qū)動電源與HB-LED壽命的不匹配;(2)驅(qū)動電源的低效率與HB-LED產(chǎn)品高光效的不匹配,節(jié)能效果不佳。
報告中還介紹了,由其所主持的國家自然科學(xué)基金《高能源效率、高可靠性HB-LED驅(qū)動電源關(guān)鍵技術(shù)》的科研成果為基礎(chǔ),圍繞如何設(shè)計高效率、高可靠性的HB-LED驅(qū)動電源,首先指出HB-LED驅(qū)動電源的主要要求:高效率、長壽命、低成本、PWM調(diào)光以及智能控制。以電力電子的視角,從驅(qū)動架構(gòu)、電路拓?fù)?、電解電容消去方法等角度進行講述,主要內(nèi)容包括:(1)針對傳統(tǒng)多級級聯(lián)驅(qū)動架構(gòu),提出了高效率的Twin-Bus架構(gòu)、將傳統(tǒng)的三級驅(qū)動降為2.2級;(2) 提出了適合于Twin-Bus架構(gòu)的超低電壓應(yīng)力,效率大于99%的Twin-Bus電流調(diào)節(jié)器;(3) 面向低功率應(yīng)用,結(jié)合Twin-Bus架構(gòu),提出了無電解電容的的四種單級AC-DC電路拓?fù)洌?4)面向高功率應(yīng)用,提出了兩種單級軟開關(guān)電路拓?fù)浼跋鄳?yīng)的控制調(diào)制策略;(5) 基于紋對消思想和準(zhǔn)諧振技術(shù),開發(fā)了具有PWM調(diào)光功能的HB-LED驅(qū)動電源。
最后,報告指出,通過先進的電力電子技術(shù),不但可以提高HB-LED照明驅(qū)動電源的效率和壽命,進而實現(xiàn)最大化的照明節(jié)能。而且,將整個HB-LED照明系統(tǒng)的使用壽命提高到一個新的高度,降低HB-LED照明的使用成本。