淺議LED路燈目前的制作現狀及發展方向
上傳人:徐連城 上傳時間: 2009-06-02 瀏覽次數: 270 |
許多企業都看好這個朝陽產業的發展空間,特別是半導體戶外照明的明顯節能優勢。近2年一哄而上的諸多企業,在還不甚了解半導體道路照明制作的特點下,模擬、仿造、沿著現今的常規照明路燈多種“蛇頭”形狀制作,一時間“百家爭鳴,百花齊放”的產品紛紛推向市場。經過這兩年上路實驗情況的檢驗,大部分的產品均存在不同程度的問題。
具體表現在:
1.由于對LED光源工作條件的要求不甚了解造成光衰減嚴重甚至于死燈。
2.對道路照明要求感悟不足,科學性點光源光學配光難點及對色溫在道路照明中的重要性忽略,易造成眩光,斑馬效應和在空氣污染嚴重,下雨有霧天氣的環境中,造成燈亮地面不夠亮的現象。
3.對保證LED工作條件和對電源技術性的認知程度不足,造成產品在電源上的故障層出不窮。
4.對當今LED路燈實用性道路的應用概念不清,盲目的與大功率氣體放電燈“媲美”不計成本的制作超大功率LED路燈,造成不切合實際的價格昂貴的路燈產品難以推廣。
5.對道路照明要求模糊,實際使用維護的欠考慮,造成直接使用業主的抵制。
本人針對以上問題與大家一起討論解決方案:
對LED光源的工作環境這個問題的討論,需具備了解LED的基本常識;發光二極管其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-N特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光,其現今大功率LED發光效率約為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的結溫TJ在亮度衰減70%時與壽命的關系(不同LED生產廠家的壽命并不相同,僅做參考)。
在表2中可看出:TJ=50℃時,壽命為90000小時,TJ=80℃時,壽命降到34000小時,TJ=115℃時,其壽命只有13300小時了。TJ在散熱設計中要提出最大允許結溫值TJmax,實際的結溫值TJ應小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。
從以上的測試數據圖示經測試發光二極管可正常工作的環境溫度其結溫溫度應(<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其直接影響的重要性。特別值得一提的是,對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重。現在許多生產廠家大功率LED的熱沉散熱殼體應用基本采用不同的合金鋁材料,其導熱系數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熱硅膠,硅脂材料的導熱環節,使用材料的實際壽命質量,將直接影響LED的工作散熱條件。如何減少中間環節,直接與熱沉散熱近距離接觸將熱量快速達到平衡的有效散熱,是現今高質量的LED燈具產品開發需考慮的方向。
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