ZHAGA
一、 ZHAGA 介紹
ZHAGA:ZHAGA是一個由全世界頂級的LED生產商組成的聯盟協會。
宗旨在通過標準化來實現光引擎的兼容性和互換性,並以此加速LED技術的廣泛套用。作為一個前瞻的國際標準化組織,ZHAGA的使命是為燈具製造商提供一個更好更有效的光源方案解決平台。ZHAGA通過對光引擎的界面標準化,為燈具製造企業定義一個穩定的設計平台;避免大量的不兼容光引擎產品在市場上流通;使市場上有第二家光引擎可供選擇,從而達到減少光源套用的開發成本,並通過培養競爭來促進市場增長。
總部位於歐洲的ZHAGA聯盟,是一個規範LED光引擎產品標準,發展LED光引擎產品接口標準化的組織。其宗旨是:實現使用基於ZHAGA標準產品的不同LED燈具生產廠家燈具的互換性,以及為了配合LED技術持續且高速發展的態勢。
二、 ZHAGA 涵蓋內容
ZHAGA標準涵蓋了:物理尺寸,光學,電氣,配光,散熱等主要環節的標準,最終實現在ZHAGA聯盟中不同的製造商之間的產品可以實現相互兼容,互換,替換等。因此如果說各國的LED規章及標準著重於性能質量(如:壽命,能效,色溫一直性等),那么ZHAGA聯盟解決的是各生產廠家之間的可互換性問題。由右圖示可知:ZHAGA聯盟與各國家的LED規章及標準是互補的,是相益得章,兩者地有機結合將會有效的解決目前LED照明產品質量及套用的混亂局面。另外ZHAGA標準的建立,將有助於防止不相互兼容的光引擎產品的市場分化,使LED燈具生產廠家可放心的在市場上購買到可兼容的LED光引擎產品。此外,ZHAGA標準的建立促進了LED照明套用領域的技術創新,並提升總體的LED照明行業的效益,為規範及有序的LED照明市場助力。
三、 ZHAGA 代表意義
Zhaga沒有任何特指意義。它是位於中國四川省一處景區瀑布的名稱。Zhaga標誌表示可互換的LED光源。
ZHAGA 聯盟
一、 ZHAGA 聯盟介紹
ZHAGA聯盟是一個開放的組織,其名字“ZHAGA”據說是來源於我國四川的一道瀑布的名稱“扎噶”直接音譯過來的,沒有特別的含義。聯盟的會員均可共享ipr智財權,並向照明行業的各類公司開放,因此該組織成員包括LED光引擎產品製造商和LED燈具生產商,同時也包括零部件供應商(如散熱片和光學零部件)。目前該聯盟有162個公司成員,主要來自歐洲,亞洲及北非。ZHAGA聯盟推動LED光引擎介面接口標準如圖所示:
二、 成立的背景
今天,LED照明燈具設計者與用戶面臨的一個挑戰是:光源與驅動電路之間沒有標準化接口,套用比較混亂,在套用過程中存在著一些問題和障礙。但隨著LED市場的日漸成熟及LED光引擎產品規格逐漸推出,無可否認LED光引擎產品的未來是光明的。為LED光引擎開發標準進行規範,在2010年2月初,CooperLighting、Osram、松下、飛利浦、東芝等在內的全球九家照明行業巨頭宣布將發起成立一個合作組織---ZHAGA聯盟,目前參與成員已有約200家公司。
ZHAGA標準的建立,將有助於防止不相容光引擎的市場分化,使消費者可以安心選擇和購買市場上具有可兼容性的LED照明燈具產品,同時亦能持續享受LED照明技術所提供產品效能的升級。此外,ZHAGA標準的建立也會促進LED照明套用領域技術的創新,並提升社會總體經濟效益。
三、ZHAGA聯盟作用
ZHAGA是一個由全世界頂級的LED生產商組成的聯盟協會,旨在通過標準化來實現光引擎的兼容性和互換性,並以此加速LED技術的廣泛套用。作為一個前瞻的國際標準化組織,ZHAGA的使命是為燈具製造商提供一個更好更有效的光源方案解決平台。ZHAGA通過對光引擎的界面標準化,為燈具製造企業定義一個穩定的設計平台;避免大量的不兼容光引擎產品在市場上流通;使市場上有第二家光引擎可供選擇,從而達到減少光源套用的開發成本,並通過培養競爭來促進市場增長。
光引擎
一、 LED 光引擎簡介
LED光引擎(LEDlightEngine)即包含LED封裝(元件)或LED陣列(模組)、LED驅動器、以及其他光度、熱學、機械和電氣元件的整體組合,該組合通過一個與LED燈具匹配的常規連線器直接連線到分支電路上。因此LED光引擎是一個介於LED燈具和LED燈之間的器件,與LED燈的區別是它不含有標準燈頭不能與分支電路直接連線,與LED燈具的相同點是可以具有設定的配光及散熱功能。該產品能有效的提高LED室內燈具的穩定性,提高各性能參數(如顯色性,系統光效等),因此是目前各大LED照明廠家的未來研發及推廣的重點。
二、LED光引擎的作用
1、規範LED燈具市場。
目前LED照明燈具蓬勃發展,特別是是室內LED燈具幾乎每天都有新的公司加入,新的燈具誕生。故LED室內燈具市場是五花八門,各行其道,這樣一來給室內LED燈具的標準化生產及推廣帶來了很大的不便。由於LED光引擎是一個標準化的產品,因此不同的LED燈具廠家可以根據不同套用場合來選擇不同的LED光引擎來設計及製作LED燈具。特別是對新進入市場的LED燈具廠家,只需要找對幾款標準的LED光引擎產品來設計自己的燈具,就不需要擔心批量生產的問題,因為同一款標準化的LED光引擎產品可以同時有很多家生產廠家選擇,另外標準化的LED光引擎產品可以很方便的進行批量生產。
2、降低LED照明燈具廠家研發費用,縮短產品生產周期。
傳統的光源燈具設計只需涉及光學和結構就可以了,但是目前由於LED燈具產品沒有標準,故目前的LED照明生產廠家除了需要聘請光學和結構的專業人士外,還需要配置電子,電氣,散熱等專業人員,因此大大加大了LED照明生產廠家的負擔,且對新進入的LED燈具廠家形成了很高的門檻,不利於整個LED行業的發展。因此如何有效降低LED照明燈具的研發費用,縮短生產周期成為LED行業的主要問題。有了標準化的LED光引擎以上問題就迎刃而解,由於LED光引擎產品已經考慮了電子,電氣及一次散熱及一次配光,因此LED燈具廠家只需要考慮燈具結構,二次散熱及二次配光即可,從而大大減少了LED照明燈具的研發費用,縮短生產周期。
3、提升LED燈具整體性能(如發光效率,顯色性和色溫一直性等),提高LED燈具套用品質。
由於LED光引擎明確規定了不同套用場合的輸出流明,顯色指數,系統發光效率,色溫一直性,視角寬度等等參數,且規定的參數均達到目前業界最高水平,故對提升LED燈具的套用品質有很大的提高和有效的保障。
三、 LED光引擎產品
目前ZHAGA聯盟共定義及批准了4種主要的光引擎產品,它們分別是:
I.集成控制裝置的可插拔LED筒燈光引擎;
II.外置式控制裝置的LED射燈光引擎;
III.外置式控制裝置的可插拔LED筒燈光引擎;
IV.外置式控制裝置的LED路燈光引擎。
目前該聯盟正在制定2-3款LED光引擎產品,並計畫在今年推出,以下是已經推出的LED光引擎產品的具體情況。
1、集成控制裝置的可插拔LED筒燈光引擎
2010年2月ZHAGA聯盟通過了第一款LED光引擎產品規格,該產品在當時的LED套用及產品設計是一種全新的創新。它是內置式控制驅動,可插拔式更換光源,標準光源底座,大大方便了基於該款LED燈具的開發及套用,充分體現的可互換性的優勢。右圖是具體的產品及基於該款LED光引擎的燈具外形。
2、外置式控制裝置的LED射燈光引擎
2010年6月ZHAGA聯盟通過了第二款LED光引擎產品規格,該產品是外置式控制裝置的LED射燈光引擎,是目前套用及推廣的最成功的LED光引擎產品,已知有超過10家主流的LED光引擎製造廠家(如:TRIDONIC;OSRAM;PHILLIPS;LG等)使用及遵循該款ZHAGA光引擎產品規格。右圖是目前市場上一些使用及遵循該款LED光引擎產品規格的式樣:
3、外置式控制裝置的可插拔LED筒燈光引擎
2011年2月ZHAGA聯盟通過了第三款LED光引擎產品規格,該產品第一款產品的延伸,為了使LED筒燈光引擎產品在套用層面更具靈活性和方便性,ZHAGA推出了外置式控制裝置的可插拔LED筒燈光引擎,豐富了LED筒燈套用光引擎產品的範圍。其規格右圖所示:
4、外置式控制裝置的LED路燈光引擎
由於考慮到室外,特別是道路套用LED光源產品的條件比較苛刻,故ZHAGA聯盟才在2011年底通過了目前唯一一款外置式控制裝置的LED路燈光引擎產品規格。其規格右圖所示:
四、 白光LED光引擎
1.白光LED光引擎介紹
目前所能見到的LED光引擎大多數是用白光LED來做光源的,如Osram的PrevaLED核心的光引擎,輸出流明達800-3.000lm、色溫3.000K--4.000K、CRI顯色指數>90、視角寬度>130°、系統效率可達75lm/W。它的套用與散熱器的安裝十分簡單方便,如圖所示。PrevaLED核心的光引擎如右圖所示:
富昌照明的simpleLED光引擎,由3個大功率暖白色LUXEONRebelLED組成,該LUXEONRebelLED按ANSI分檔,相關色溫為3000K,每個LED產生的最小光通量為66流明。該光引擎包括一個Carclo三透鏡底座,具有20mm35°磨砂寬光束的單LED透鏡,以及泰科MiniCT連線器。simpleLED光引擎如右圖所示:
2.白光LED(WLED)用久變性問題
傳統的白光LED是直接在藍光LED上塗覆黃磷螢光粉的,由於白光LED點亮後熱量很難散發,黃磷螢光粉在長期高溫燻烤下容易變性,導致用久之後顯色指數變差。在LED燈具內,如將黃磷螢光粉不直接塗覆在白光LED上,而是做成一黃磷濾色鏡,在燈具內與藍光LED保持一定的距離,兩者疊加使用,同樣可求得LED燈具的白光或暖白光效果。由於黃磷濾色鏡遠離LED熱源,因此,不會因LED光源的長期高溫燒烤而老化變性,CRI基本不變;黃磷濾色鏡的配方可調,燈光的顏色、色溫可隨客戶的需要調製,可滿足客制化的要求,生產差異化的產品。
五、藍光LED 光引擎
1.藍光LED光引擎介紹
藍光LED光引擎的架構設計是一種創新的理念,完全不同於前述的白光LED光引擎。藍光LED光引擎將藍光LED光源板、AC/DC恆流驅動電源板、黃磷濾色鏡集成在一體。其架構原理如圖所示,市電經AC/DC恆流驅動電源變換輸出恆流直流電點亮藍色LED光源,藍光經黃磷濾色鏡的過濾,使LED光引擎發出白光或暖白光。工作原理如圖上所示。
2.藍光LED光引擎的工作原理
恆流驅動電源,恆流驅動電源是整個光引擎的動力源,因此要選用集成功能強大、套用電路簡潔,能滿足光引擎對驅動電源的能效、功率因素、EMC等要求的單級驅動IC,採用初級段控制的PSR電源電路既可滿足需要又可以節省空間和生產成本。
右圖是在上海三品照明設計開發的藍光LED光引擎的實物照片,在一標準的殼體內,底部鋁基散熱板上緊密貼裝的是藍光LED光源板,環形的PCB板是恆流驅動電源,電源線可直接連線AC。這款藍光LED光引擎還具有光引擎內部溫度智慧型控制功能,內置溫度感測器,當光引擎內部達到設定保護溫度(75-80ºC)時,溫度控制電路開始動作,將輸出電流按1/256階的速度下降,直到燈具溫度降到設定保護溫度之下,輸出電流恢復正常。以達到保護LED光源和驅動電源壽命的目的。恆流驅動電源採用全電壓設計,AC90-260V寬電壓範圍輸入,功率因素(PFC)>0.9,效率>80-85%,色溫為2700-3000K,5000-6000K,CRI>80以上。如有其它色溫和CRI的要求,可以特別定製。並有調光和不調光2種可供選擇。在底部的鋁基散熱板外側覆有荷蘭進口的工程導熱塑膠片,強化熱量的傳導。外部散熱器可通過鋁基散熱板底部3個螺絲孔方便的鎖緊。上圖是該藍光LED光引擎系列產品。為確保品質目前的黃磷螢光濾色鏡全部美國進口。
傳統照明燈具廠和新入門的LED照明燈具企業,可以很方便的將此藍光LED光引擎用於筒燈、嵌燈、天花燈等LED照明燈具新產品中。藍光LED光引擎將海量套用在商業照明和室內照明的LED燈具內,市場前景十分看好。
藍光LED光引擎系列產品:
3.LED恆流驅動電源IC
恆流驅動電源的IC目前市場可以有多種的選擇,如是考慮隔離的電源,建議選用可以初級側控制的驅動IC。如右圖所示AC/DC恆流源電路圖,此設計的PSR電源電路簡潔,使用元器件少可有利於生產調試和有效地降低成本。
六、標準要求
在“能源之星”有關住宅用照明設備認證計畫中,有對使用LED光引擎的照明燈具的要求。其中對於燈具中使用的LED光引擎,有具體的規定(見表1)。這裡的LED光引擎是指LED燈具中的一個子系統,包括一個或多個LED封裝;或一個LED陣列;或一個LED模組;一個LED驅動電源;電氣和機械介面;以及一個提供散熱功能的整體散熱槽。LED光引擎還可包含附加的提供美學、光學和環境控制功能(散熱除外)的零件,它主要與分電路相連線。
Zhaga最新標準(book)
根據Zhaga官方網站訊息,截至到4月份, 最新訊息是到目前Zhaga 已完成制訂共7本「規格書」(Book):
Book 1: General
規格總則,包括有關引擎界面(LLE Interfaces)的共通內容
2011年12月完成
Book 2: Socketable LLE with integrated ECG
含整合式設備的燈座式筒燈(Socketable Downlight)光引擎
2011年2月完成
Book 3: Spot LLE with separated ECG
採用分離式控制器(Control Gear)的投射燈光引擎
2011年7月完成
Book 4: Street Light Engine Book 5: Socketable LLE with separate ECG
2012年3月完成
Book 5: Socketable LLE with separate ECG
採用分離式控制器的燈座式LED (Socketable LED)光引擎
2011年9月完成
Book 6: Socketable LLE with integrated ECG
含整合式設備的迷你燈座(Compact socketable)光引擎。
2011年12月完成
Book 7: Office LLE with separate ECG
2012年4月完成