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玩轉(zhuǎn)LED設(shè)計(jì)的四大法則

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  一、光學(xué)規(guī)劃的重要性

  LED是點(diǎn)光源,不一樣于當(dāng)前市場(chǎng)上的節(jié)能燈或白熾燈。點(diǎn)光源 望文生義也即是一個(gè)點(diǎn)宣布的亮光,而這個(gè)點(diǎn)宣布光還一起具有另一個(gè)重要特征,那即是只要一方向上有光(所有傳統(tǒng)的反面反光罩關(guān)于LED自身來說是沒有任何含義的)。

  假如咱們想要用這種特別的光來做照明運(yùn)用,就必須對(duì)這個(gè)光進(jìn)行必定的處置,才能夠抵達(dá)咱們的需求和意圖,所以咱們要加上光學(xué)規(guī)劃,把這個(gè)相對(duì)會(huì)集的點(diǎn)光源成為具有必定視點(diǎn)的散光,這也即是大家所了解的草帽LED,草帽LED是專業(yè)用于照明規(guī)劃的一種封裝方法,一方面它能夠讓光線從一個(gè)會(huì)集的點(diǎn)光源成為具有必定視點(diǎn)的散光源,另一方面,它具有更少的光衰作用,而讓更多的光透射出來為咱們所用。

  盡管草帽LED在光學(xué)視點(diǎn)上有了質(zhì)的騰躍,但相對(duì)咱們所了解的面光源來講,它依舊是一個(gè)點(diǎn)光源,因其亮度過于會(huì)集,假如人眼直接看向光源,仍是會(huì)對(duì)咱們的雙眼形成必定的損傷。

  所以在LED照明應(yīng)用于家庭照明燈中,咱們還要進(jìn)一步進(jìn)其光線進(jìn)行處置,再添加必定的光學(xué)規(guī)劃,而抵達(dá)人眼能夠直接觀測(cè)的意圖,一起柔軟光線,另一方面還要再次放大其照射視點(diǎn),盡管草帽LED自身現(xiàn)已做到120度規(guī)模,但假如直接應(yīng)用于家庭照明,給咱們的感受是屋頂上表現(xiàn)出來是一片烏黑,咱們要運(yùn)用燈具最外面的通明罩把光線再次分散開來,然后習(xí)慣正常的家庭照明。

  二、大功率與小功率LED的差異

  跟著LED技能的不斷開展,大家為習(xí)慣大面積照明而研宣布功率越來越大的單顆LED芯片,當(dāng)前全球最前沿現(xiàn)已能夠做到單顆LED功率為 200W以上,盡管功率能夠做到很大,但其性價(jià)比并欠安。下面以咱們以常見的幾種LED為例做一個(gè)剖析。

? ? ? 當(dāng)前業(yè)界很多運(yùn)用的都是單顆0.06W功率,其亮度最大能夠做到7LM,咱們暫按通常的做到6LM核算,假如要讓功率抵達(dá)1W,咱們需要用17個(gè)相同的LED,其總亮度為17*6=102LM,也即是說能夠做到 100LM/W,假如咱們選用單顆芯片為1W的功率,其輸出的亮度最高做到80LM,常用的通常在60LM擺布,這是亮度上的一個(gè)首要差異,由此可見,關(guān)于家庭運(yùn)用來講,咱們?nèi)允且暨x小功率的LED對(duì)比適宜。

  從商品本錢視點(diǎn)講,大功率的LED本錢要高于小功率的本錢,這來自于兩個(gè)方面,一是LED自身的造價(jià),二是大功率的LED要加鋁散熱片,小功率只要用通常電路板,加上天然散熱就能夠抵達(dá)需求。

  從商品日后保護(hù)本錢來看,假如咱們的燈具在運(yùn)用中呈現(xiàn)毛病,能夠找任何一家電器修理店去替換損壞的LED,一顆0.06W的LED本錢最多1元錢,加上修理費(fèi)也不超越5元,假如是替換1顆1W的LED,LED本錢就要8元,加上修理費(fèi)用就要15元擺布。而相對(duì)來講,小功率的LED市場(chǎng)上隨意一個(gè)電子市場(chǎng)都能夠采購(gòu)到,大功率的則不必定哪里都能夠買到。

  LED走向大功率是一個(gè)市場(chǎng)趨勢(shì),也是未來開展的干流,但當(dāng)前因?yàn)榧寄苌线€未能抵達(dá)咱們所希望的結(jié)果,從技能視點(diǎn)講,當(dāng)前還不太合適用于家庭照明。

  三、散熱規(guī)劃的重要性

  LED自身是半導(dǎo)體器材,所有半導(dǎo)體器材正常作業(yè)都有必定的溫度需求,包含環(huán)境溫度和作業(yè)溫度。通常半導(dǎo)體器材正常作業(yè)的環(huán)境溫度都要低于80度,當(dāng)LED內(nèi)部的PN結(jié)溫度抵達(dá)140度的時(shí)分,就會(huì)失效。正常作業(yè)時(shí)其自身的溫度會(huì)經(jīng)過引腳或?qū)S玫鬃⑿紒恚M(jìn)而再經(jīng)過連接在引腳上的電路板或鋁基板向附近的空氣中散宣布去,以確保LED的正常作業(yè)。

? ? ? 通常來講單顆功率大于0.2W以上,都要選用鋁基板做散熱,再大功率還要添加鋁殼和鋁散熱片。當(dāng)然這與整個(gè)燈內(nèi)LED的數(shù)量和密度有關(guān),過于會(huì)集的小功率LED相同要思考散熱規(guī)劃。這如同于各位身邊的每一件電子商品,如:電視機(jī)、顯示器、核算機(jī)主機(jī)等。不正確的散熱規(guī)劃會(huì)直接致使 LED壽數(shù)縮短和加速光衰速度。

  如今大多數(shù)的結(jié)溫上限都能做到120度擺布,當(dāng)前cree的應(yīng)該算是較高的,為150度。

  燈珠熱阻根據(jù)封裝資料構(gòu)造不一樣而不一樣,有些多芯片的高達(dá)幾十,單芯片的通常都是個(gè)位數(shù),頂多十幾,當(dāng)然這直接關(guān)系到結(jié)溫,算是關(guān)系到LED壽數(shù),光效等的重要參數(shù)了。

  當(dāng)前大多數(shù)LED燈具規(guī)劃壽數(shù)都是20000~50000H,這由許多要素決議,首要IC等的壽數(shù)就約束了整燈的壽數(shù)。

  構(gòu)造規(guī)劃上從散熱方面來說本來即是觸摸熱阻與導(dǎo)熱瓶頸的疑問,這觸及較多,不好列出??偟膩碚f即是構(gòu)造一體,大面積杰出觸摸。PCB上面燈珠盡量均勻分布即是了,防止熱源會(huì)集。

  驅(qū)動(dòng)功率當(dāng)然越高越好,規(guī)劃上盡量原理最大熱源,也即是LED燈珠??蛇x用灌膠等方法,抵達(dá)散熱固定絕緣的作用。

  歸納思考:杰出的散熱規(guī)劃溫升最佳控制在35以下。結(jié)溫80以下。理論壽數(shù)50000以上。

  四、當(dāng)前的散熱規(guī)劃難題

  1.天然散熱受空間約束太大(輻射散熱自身影響較小,且受空間尺度約束)。

  2.天然散熱面積改進(jìn)空間有限(對(duì)流散熱有限)。

  3.當(dāng)前都選用金屬部件做散熱器,較小空間內(nèi)熱傳導(dǎo)現(xiàn)已滿足。(散熱器溫差較小,導(dǎo)熱系數(shù)影響較小)。

  4.大多數(shù)的散熱規(guī)劃都只能會(huì)集在燈珠挑選,散熱面積,界面觸摸熱阻,輻射散熱上面。幾乎走投無路。

  5.當(dāng)前情況,散熱規(guī)劃的打破點(diǎn)在燈具體系的散熱規(guī)劃,是一個(gè)實(shí)踐出產(chǎn)制作,資料配件,構(gòu)造外型與散熱規(guī)劃各種經(jīng)歷相結(jié)合的效果。


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