淺議LED路燈目前的制作現(xiàn)狀及發(fā)展方向
上傳人:徐連城 上傳時(shí)間: 2009-06-02 瀏覽次數(shù): 270 |
許多企業(yè)都看好這個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間,特別是半導(dǎo)體戶外照明的明顯節(jié)能優(yōu)勢(shì)。近2年一哄而上的諸多企業(yè),在還不甚了解半導(dǎo)體道路照明制作的特點(diǎn)下,模擬、仿造、沿著現(xiàn)今的常規(guī)照明路燈多種“蛇頭”形狀制作,一時(shí)間“百家爭(zhēng)鳴,百花齊放”的產(chǎn)品紛紛推向市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)這兩年上路實(shí)驗(yàn)情況的檢驗(yàn),大部分的產(chǎn)品均存在不同程度的問(wèn)題。
具體表現(xiàn)在:
1.由于對(duì)LED光源工作條件的要求不甚了解造成光衰減嚴(yán)重甚至于死燈。
2.對(duì)道路照明要求感悟不足,科學(xué)性點(diǎn)光源光學(xué)配光難點(diǎn)及對(duì)色溫在道路照明中的重要性忽略,易造成眩光,斑馬效應(yīng)和在空氣污染嚴(yán)重,下雨有霧天氣的環(huán)境中,造成燈亮地面不夠亮的現(xiàn)象。
3.對(duì)保證LED工作條件和對(duì)電源技術(shù)性的認(rèn)知程度不足,造成產(chǎn)品在電源上的故障層出不窮。
4.對(duì)當(dāng)今LED路燈實(shí)用性道路的應(yīng)用概念不清,盲目的與大功率氣體放電燈“媲美”不計(jì)成本的制作超大功率LED路燈,造成不切合實(shí)際的價(jià)格昂貴的路燈產(chǎn)品難以推廣。
5.對(duì)道路照明要求模糊,實(shí)際使用維護(hù)的欠考慮,造成直接使用業(yè)主的抵制。
本人針對(duì)以上問(wèn)題與大家一起討論解決方案:
對(duì)LED光源的工作環(huán)境這個(gè)問(wèn)題的討論,需具備了解LED的基本常識(shí);發(fā)光二極管其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)ǎ聪蚪刂埂舸┨匦浴4送猓谝欢l件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光,其現(xiàn)今大功率LED發(fā)光效率約為30%,70%將是熱能,需要將其散熱處理。如圖1所示。
(附圖1)
表2是大功率白光LED的結(jié)溫TJ在亮度衰減70%時(shí)與壽命的關(guān)系(不同LED生產(chǎn)廠家的壽命并不相同,僅做參考)。
在表2中可看出:TJ=50℃時(shí),壽命為90000小時(shí),TJ=80℃時(shí),壽命降到34000小時(shí),TJ=115℃時(shí),其壽命只有13300小時(shí)了。TJ在散熱設(shè)計(jì)中要提出最大允許結(jié)溫值TJmax,實(shí)際的結(jié)溫值TJ應(yīng)小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。
從以上的測(cè)試數(shù)據(jù)圖示經(jīng)測(cè)試發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度其結(jié)溫溫度應(yīng)(<85℃)。高于此溫度范圍效率將大大降低,甚至于燒毀。如表2所示。
從圖表中可以看出溫度對(duì)其直接影響的重要性。特別值得一提的是,對(duì)散熱材料的熱平衡速度要求重視度,造成光源的熱得不到有效的處理引起光衰減嚴(yán)重。現(xiàn)在許多生產(chǎn)廠家大功率LED的熱沉散熱殼體應(yīng)用基本采用不同的合金鋁材料,其導(dǎo)熱系數(shù)不一,一些材料的散熱速率難以滿足LED工作條件。不可忽略的鋁基板及導(dǎo)熱硅膠,硅脂材料的導(dǎo)熱環(huán)節(jié),使用材料的實(shí)際壽命質(zhì)量,將直接影響LED的工作散熱條件。如何減少中間環(huán)節(jié),直接與熱沉散熱近距離接觸將熱量快速達(dá)到平衡的有效散熱,是現(xiàn)今高質(zhì)量的LED燈具產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需考慮的方向。
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