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LED实践使用中的问题及处理

在目前的实际应用中,大功率LED存在的问题主要表现在以下几个方面:1.对保证LED工作条件和对电源技术性的认知程度不足,造成产品在电源上的故障层出不穷。2.对当今LED路灯实用性道路的应用概念不清,盲

在现在的实践运用中,大功率LED存在的问题首要表现在以下几个方面:

1.对确保LED作业条件和对电源技能性的认知程度缺乏,形成产品在电源上的毛病层出不穷。

2.对当今LED路灯实用性路途的运用概念不清,盲目的与大功率气体放电灯“比美”不计成本的制造超大功率LED路灯,形成不切合实践的价格昂贵的路灯产品难以推行。

3.对路途照明要求感悟缺乏,科学性点光源光学配光难点及对色温在路途照明中的重要性疏忽,易形成眩光,斑马效应和在空气污染严峻,下雨有雾气候的环境中,形成灯亮地上不行亮的现象。

4.对路途照明要求含糊,实践运用保护的欠考虑,形成直接运用业主的抵抗。

5.由于对LED光源作业条件的要求不甚了解形成光衰减严峻乃至于死灯。

对LED光源的作业环境这个问题的评论,需具有了解LED的底子常识;发光二极管其间心是PN结。因而它具有一般P-N结的I-N特性,即正导游通,反向截止、击穿特性。此外,在必定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少量载流子(少子)一部分与大都载流子(多子)复合而发光,其如今大功率LED发光功率约为30%,70%将是热能,需求将其散热处理。大功率白光LED的结温TJ在亮度衰减70%时与寿数的联系可看出:TJ=50℃时,寿数为90000小时,TJ=80℃时,寿数降到34000小时,TJ=115℃时,其寿数只需13300小时了。TJ在散热规划中要提出最大答应结温值TJmax,实践的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。

对散热资料的热平衡速度要求注重度,形成光源的热得不到有用的处理引起光衰减严峻。现在许多生产厂家大功率LED的热沉散热壳体运用底子选用不同的合金铝资料,其导热系数纷歧,一些资料的散热速率难以满意LED作业条件。不行疏忽的铝基板及导热硅胶,硅脂资料的导热环节,运用资料的实践寿数质量,将直接影响LED的作业散热条件。怎样削减中间环节,直接与热沉散热近间隔触摸将热量快速到达平衡的有用散热,是如今高质量的LED灯具产品开发需考虑的方向。

先从资料剖析:

金属的热传导系数表——

银 429铜 401金 317铝 237铁 80锡 67铅 34.8

银热传导系数比较好,但缺陷便是价格太高,纯铜散热作用则次之,但现已算是十分优异的了。不过铜也有缺陷:造价高、分量重、不耐腐蚀等。所以现在大大都散热片都是选用轻盈巩固的铝资料制造的,其间铝合金的热传导才能最好,好的风冷散热器一般选用铝合金制造。至于铜,现在市场上也呈现了纯铜的散热器,铜的导热功用比起铝要快的多,但铜的散热没有铝快,铜能够快速的把热量带走,但无法在短时间内把自身的热量散去,别的铜的可氧化性是铜自身最大的弊端。当铜一旦呈现氧化状况,从导热和散热方面都会大大的下降。

从比照上看,最好的散热资料也并不是铝材。铜和铝的比照中形成了一种新式的工艺——铜铝结合。所谓的铜铝结合便是把铜和铝用必定的工艺完美的结合到一块,让铜快速的把热量传给铝,再由大面积的铝把热量散去,这不光增充了铝的导热不及铜,还弥补了铜的散热不如铝,有机的结合然后到达急速传热快速散热的作用。

多篇文章中都论述了散热是靠面积而不是看体积的巨细,许多企业都了解了个中道理,壳体选用多层翅片散热,但对热沉散热壳体的翅片疏忽了防尘和积尘,铢积寸累将会影响壳体的散热作用。应从在天然条件下躲避积尘的最小化,不同方向的风和雨的天然冲刷可易性和铲除尘埃的粘敷性。确保热沉壳体的散热作用不受恶劣环境的影响,散热通道的疏通,做到真实的长寿数。

在添加散热面确保散热作用的基础上,处理了不同方向的风和雨的天然冲刷可易性和铲除尘埃的粘敷性的问题,确保了热沉壳体的散热作用不受恶劣环境的影响。

以现在的金属加工技能来看,机械加工是不行能做出理想化的肯定的平坦外表,即便是镜面,也有许多细微的坑凹,仅仅肉眼不太简单发现,除了外表上存在坑凹外,还会有许多细微杂质,如尘埃什么的。当散热器外表和芯片外表触摸时,存在的许多沟壑或空地中都是空气。空气的导热才能很差,因而有必要用其它物质来下降热阻,不然散热器的功用会大打折扣,乃至无法发挥作用。

作为处理办法,导热介质就应运而生了,它的作用便是填充两个触摸外表之间大巨细微的空地,增大发热源与散热片的触摸面积。导热硅脂是咱们最常见的导热介质。

导热硅脂是用来填充铝基板与散热片之间的空地的资料的一种,这种资料又称之为热界面资料。其作用是用来向散热片传导铝基板宣布出来的热量,使铝基板温度保持在一个能够安稳作业的水平,防止铝基板由于散热不良而损毁,并延伸运用寿数。

作为一种化学物质,导热硅脂有着一些反映自身特性的相关功用参数。了解这些参数的意义,大致上能够判别一款导热硅脂产品的功用凹凸。

导热系数(Thermal Conductivity),导热系数的单位为W/m?K(或W/m?℃),标明截面积为1平方米的柱体沿轴向1米间隔的温差为1开尔文(K=℃+273.15)时的热传导功率。数值越大,标明该资料的热传递速度越快,导热功用越好。

现在干流导热硅脂的导热系数均大于1W/m?K,优异的可到达6W/m?K以上,是空气的200倍以上。可是和铜铝这些金属资料比较,导热硅脂的导热系数只需它们的1/100左右,换而言之,在整个散热体系中,硅脂层其实是散热瓶颈之地点。关于一个散热体系而言,不仅是散热器的事,导热介质也是很重要的组成部分:

散热体系的总热阻 = 散热器热阻 + 导热介质热阻

导热硅脂作为咱们最常用的导热介质,其重要性显而易见了,要下降其热阻,一方面取决于产品自身的功用, 另一方面取决于对产品的运用。因而咱们要尽量选用那些导热功用好热阻低的导热硅脂,并在运用上多加留意,在确保硅脂彻底填充热源和散热器外表空地前提下,涂改方法硅脂层尽可能地薄。

值得咱们留意的是一般导热硅脂在高温环境中运用一段时间后会呈现“干化”或“硬化”现象,将会大大影响散热作用。因而在铝基板与热沉之间的导热环节需注重。

有关人士正研讨在热沉资料上进行特别的陶瓷化处理直接装置线路,通过这样的优化后将会底子处理散热的导热环节。

从国内现有参加制造LED路灯的企业厂家来看,大部分是没有制造过路灯,对路灯制造的技能具体要求较含糊,相互参照仿照,以惯例传统“蛇头”形状制造具多。当今LED路灯矩形状的分量与风阻影响着路灯的改造装置,在光学配光和保护要求上与其惯例气体放电灯灯具比较难度较大,特别是直接的运用方业主反响激烈,给运用推行带来了困难。

我从国家电光源检测中心得到的相关信息,在许多厂家送检产品中就在IP防护这一项目上,绝大大都存在问题,而且认识不到问题的地点,以为咱们的产品在水里都浸泡过也没有问题,怎样到检测中心就出问题?信任也有些产品在运用一段时间暴露出光源腔体存有水气。我看到许多厂家在检测中心排队送检的产品,感到心痛,许多弯路是能够防止的。在灯体密封结构上,在密封圈的资料选用上,飞利浦的灯具在这方面就做了专门的研讨。

在路灯造型结构规划上,不要跟着传统路灯的容貌走。路灯的功用是要到达路途照明的要求,能够发挥LED光源的恣意组合强项,可制形成“变形金刚”的特色,能真实做到“白日观景,夜晚观灯”的城市景象作用。路途照明要求的是;必定的照度和路面均匀度与均匀照度,惯例照明灯具反射器的缺憾在路面均匀照度上难以到达规范要求。在灯具出光功率的有用使用上,传统路灯的功率规范应≥70%为合格,但实践上有一部分溢散光不能精确地操控在照耀面上而且无法使用,形成光污染,有用使用率约50%,而LED路灯的光学配光能够精确操控光线方向,有用使用率达60%以上。

从当今大功率LED路灯点光源及光效的特色来看,要满意路途照明的要求,有必要要把有用的光强使用到有用的照明规模,路途照明的灯杆距离底子在30—40m,要确保路途的均匀照度要求,其点光源LED灯具配光要使得路面没有斑马效应,需进行相应的二次光学体系配套规划。

高质量的大功率LED路灯用模块化配套的二次光学体系能够有用操控路灯照明的均匀照度,10米高时为34米×12米近似矩形光斑,光斑形状与均匀度均能满意路途照明要求。

从以上两点能够看出,只需LED路灯二次光学规划合理,投向方针照耀面的有用光通量和传统路灯底子挨近。

现在LED路灯的配光技能现已有了很大的开展,有些厂家现已开宣布杰出的二次配光体系,而不再是单纯依托光源摆放来配光,但归纳看,配光还不能做到彻底合理,有些在路途内侧的配光较亮,均匀度也能满意要求,但人行道侧环境光的亮度显着缺乏,SR值显着不符合要求,仍是厂家规划人员对路途照明规范的

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