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led照明技术精选(九篇)

led照明技术

第1篇:led照明技术范文

当前,在金融危机之时和国家投入4万亿人民币扩大内需宏观形势下,LED照明企业应该积极把握潜在的机遇,更多的时间关注LED光源技术的发展,要冷静的思考,正确判断企业的发展方向,准确定位产品的切入点,要进行战略部署,是当务之急。 随着LED照明光源以其节能、环保、寿命长、体积小等一系列优势和节能减排的特点,已成为全球最热门、最瞩目的光源。特别是LED的发光效率正在大幅度提高,价格逐步下降,已经开始在普通照明领域获得应用。因此,目前进入LED产业的企业与日俱增,并其投入来势凶猛。已进入或将要进入LED照明领域的中小企业,要慎重并认真分析和评估自身在此领域中的优势和竞争能力。企业能否继续发展下去,主要还是取决于资金投入力度和自主创新实力以及领导层的判断和决策能力。 一.建设好自主创新机制 机遇和挑战,往往共存。企业要选择好时机和投入方式,应该从提高技术水平入手,开发和生产LED发光特性相匹配的照明产品,避免盲目跟风重复开发现象。根据企业自己的优势,确立主攻方向,改变低价竞争策略,是当务之急。具体的要建设好企业的研发团队和自主创新机制,提升企业自身研发水平,开发生产特定应用和细分市场的高规格的“市场型产品” ,并研发“战略型技术”,突破尚未成熟的LED应用中的核心技术(例如LED路灯的光、电、热、机械结构等商品化技术),提高产品的技术含量和市场地位,抢占行业制高点。企业的市场部和研发部经常进行沟通,共同研究客户的反馈信息,尽量适当延长开发周期或实地应用考察时间,不断改进产品的不足之处,逐步完善和提高产品的性能和可靠性,增加附加值和利润空间。 二. LED封装和终端应用为一个实体 半导体技术已经改变了世界,LED新型产业是半导体技术给我们的又一个发展机会,特别是终端应用。上游领域的外延及芯片的技术已有国外领先,但应用端方面,国内外的起点是同步进行的。只要我们的发展思路正确,有机会成为LED产业应用端的领头企业。当下金融危机将不会影响或改写中国成为“世界工厂” 已有20多年的历史,其他地域在短时间内仍无法超越中国的制造优势;政府投资可在短期内刺激经济增长,却无法改变出口为导向的经济模式。因此,中国仍有机会成为LED应用产品的制造大国和出口大国。 LED产业资源的纵向整合大势所趋。企业要认清LED产业的发展趋势,应把握机会,封装和应用开发可作为一个实体或整合体,发挥自己的优势。扩张型企业更要重视周边地理环境和产业链优势。技术要求高的高端用LED,可先用国外的芯片来封装自己所需要的LED或模块,应用于开发产品中来,降低开发和生产成本,体现出整合的优势和性价比,实现产业化,由此相互依赖,相互促进,共同发展为良策。 各种LED灯具均在特定的环境下使用,而对光源的工作电压电流、配光和眩光要求以及其几何形状和尺寸的要求也不同。开发一种产品,在目前情况下,事实上不可能在市场上买到合适于自己的LED。因此,开发部门和封装部门有着紧密的合作关系,需要经常沟通,不断改进技术方案,才能封装出适合该灯具的LED,并发挥最佳灯光效果。 三. 开发照明产品的切人点 首先,要研究和掌握LED发光特点和优势是最基本的切入点。 为抗击金融危机对经济,各国政府计划把资金投向基础设施建设的项目,如铁路、公路、电力、新能源和高科技等项目。LED照明光源以其独特的优势和节能减排的特点,政府投资采购LED照明是不可忽视的一大市场。寻找目标客户,市场细分,产品定位,了解和掌握客户究竟需要什么灯具,具体的用 在什么地方,其使用环境、用途和功能是至关重要的基础环节。客户需要的技术要求和LED特点相吻合就是最佳切入点。如市场上较早出现的小功率LED灯泡和MR16灯系列等。优先考虑选用技术成熟的LED并能够实现且具有应用前景的产品,如大功率1W等,而现在大量用单颗20mA小功率LED做灯具是满足过度时期应付市场需求。 根据LED的特点

第2篇:led照明技术范文

关键词:LED;照明技术;应用

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)04-0000-02

节能环保已经成为时代的主题,照明领域也不例外。LED照明技术的出现,为照明领域及一些相关领域带来了生机,并得到了广泛的推广。文中主要介绍了LED照明技术在交通领域、显示器领域、光通信领域和建筑装饰领域的应用。如何将LED照明技术更好的应用在实际生活中,已经成为相关部门值得思索的事情。

一、LED原理

LED事实上就是一种发光二级管,其是一种固态的半导体器件,可以利用其特性将电能转化成光能。LED在实际应用中是有许多优点的,其不仅体积小、耗电量低,其使用寿命也比较长、亮度高、热量低且环保。其之所以体积小是因为其被包围在环氧树脂中;消耗低是因为其是直流驱动,消耗电能在0.1W以下,与同等照明效果的灯具相比较,其节能效果比较好;使用寿命长是因为LED内没有松动的部分,也没有灯丝,其照明时间可以达到6~10万个小时,与传统照明设备相比,是传统照明设备的10倍左右;亮度高和热量低是因为其应用的是冷法光技术,其发热量比传统照明设备要低得多;环保是因为LED材料是由无毒材料组成的,其光谱中没有紫外线和红外线,也没有辐射,可以说其是绿色产品。此外,其还可以回收利用,也可以说其是环保产品。总的来说其就是绿色环保产品;LED作为半导体合成材料,其内部有一个半导体晶片,这种晶片是由环氧树脂包围起来的。这个晶片的连接在支架上,可以将其看成是负极,支架的另一端连接在电源上,可以将其看成是正极。正常情况下,这种半导体晶片是由P型半导体和N型半导体组成的。P型半导体一般在晶片的空穴位置,占主要地位,起主要作用。而N型半导体则是由电子组成的,当两个半导体连接在一起的时候,他们之间就会形成P-N结。在实际工作中,一般电流会通过导线对晶片产生相应作用,之后镜片内的N区中的电子就会被移动到的P区。当P区内的电子和晶片内的空穴结合后,导体就会以光子的形式发出相应能量,但是在这里值得注意的是光的颜色一般是由波长决定的,而这里的波长又是P-N结构材料决定的。

二、LED照明技术在不同领域中的应用

(一)LED照明技术在显示领域中的应用

近些年来,随着LED照明技术不断的发展,已经被广泛的应用在液晶显示领域。LED照明技术之所以会被用到液晶显示器领域,因LED是发光元件,其光源能可以作为液晶显示器背景光源。一般情况下,LED光源可以分为白色光源和彩色光源。用其白色光源作为显示器背景光源,是因为液晶显示器现实图像原理是背景光源发出白光后,经过液晶层和彩色滤光膜,才能变成独立的原彩色。在这一过程中,背光源的质量是非常重要的,其在一定程度上决定显示器的色彩。当以三原色为主的色源还原后,其就能显示出纯正而真实的色彩效果。同时LED在一定程度上也能减少液晶产品板面厚度,在一定程度上能满足市场对轻薄产品的需求;而彩色背景光源则是则是用纯度较高的红色蓝光的三原色来拓展LED色赛范围的。就目前来看,市场上以彩色为主的背景光源已经能到105%的色域范围,在此基础上再采用性能更加强大的元件,其色域范围就能达到120%,这对显示器来说,是一个质的提高。

(二)LED照明技术在高效荧光粉中的应用

就目前来看,市场上用的白光LED发光粉应用技术就是将GaN芯片和钇铝石榴石封装在一起做成的。这项技术在九十年代末有日本化工发明的,并在那时形成了专业垄断。GaN芯片发蓝光,其是经过高温烧制而成的,烧制后其成分中含有Ce3+的YAG荧光粉,这种荧光粉 受到蓝光激发后会发出黄色光发射,其最大峰值能达到550nm。一般蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,并在其表面附上一层带有YAG的树脂薄层,大约200-500nm左右。LED基片发出的蓝光中的一部分会被蓝光中的荧光粉吸收,另一部分蓝光和荧光粉会和黄光混合在一起,最终成为白光。从理论上来说,GaN/YAG白色LED都是通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,就能获得色温为3500-10000K的各白色光,这种白光虽为传统的白光LED工艺基础上产生的,但是其事实上采用的仍是蓝光LED。因此,色温一旦偏高,色彩就会向蓝色转移,进而产生色飘并形成一定的光污染。在这种情况下,就应该采取相应措施降低光效和整体热阻,这样才能实现相对稳定,但是其衰减程度却不容乐观。

(三)LED照明技术在交通领域中的应用

就目前来看,LED在交通领域中的应用主要表现在交通信号灯应用上。LED信号灯与之前用的白炽灯相比较,其能效比较高。相关数据显示,LED作为交通信号灯应用以来,车辆用的信号灯功率有原来的75W降至15W,与白炽灯相比,其节能比率是白炽灯的80%。行人用的信号灯由原来的60W降至15W以下,其技能比率是白炽灯的75%。如果将对现有白炽灯灯泡全部换成LED灯,就可以节约8亿多度电;LED信号灯使用寿命也比较长,可以降低维护成本和废品处理成本。除此以外,LED信号灯识别能力也比较强,即使在夕阳下也能辨认信号灯是否点亮,以保证车行、人行安全。LED在交通领域中,除了用作交通信号灯以外,其以其节能、环保、寿命长、体积小、免维护等特点在逐步应用在隧道指示灯、路灯及路线导向灯等领域。

结束语:

近些年,随着国家经济不断的发展,可持续发展变得越来越重要,特别是国家积推进节能降耗政策以来,不同行业开始着手于节能减排工作。在这种情况下,LED照明技术应运而生,并迅速的被应用到不同领域中。虽然现在的LED照明技术在一些领域并未充分发挥其优势,但是随着时代的发展,新技术不断的出现,LED照明技术将会更加成熟在更多的领域应用,为更多领域带来更多的方便,促进不同领域更好的发展。

参考文献:

[1]王瑞山.LED照明技术在电气化中的应用[J].科技资讯,2011.(19)

[2]李建华.车用LED控制技术探讨[J].应用科学学报,2009.(16)

[3]仲元昌,周冬芹,贾年龙,何进.车用LED照明技术及现状分析[J].微型机与应用.2011.29.(23)

第3篇:led照明技术范文

观望、迟疑,让大多数传统照明企业一只脚在LED照明的门内,一只脚在门外。谁都知道LED照明业是一块巨大的蛋糕,但由于过高的技术门槛和投资风险,使得它们不得不慎之又慎。“购买光源模块”成为传统照明企业应对LED照明市场井喷的一条最佳路径。

模块化的技术关

在《新营销》记者的采访中,大多数传统照明企业虽然知道LED的前景会更好,但由于对技术有所顾虑,许多企业还在等待,迟迟不愿意行动。

“在大功率LED产品散热问题上的技术处理还不太稳定,包括散热材料、散热方式等。而且,目前功能性照明运用还比较少,更多地集中在LED背光板、景观照明上面。”深圳联升光电总经理匡国华认为,因为对LED的技术以及应用上的一些不确定看法,使得许多传统照明企业、经销商心存疑虑。中山古镇大型照明企业—胜球灯饰总经理区成聪也认为,LED作为一个新生的产品,由于技术不成熟,导致很多厂家“看多做空”,止步不前。

事实上,LED照明行业确实到了需要技术变革的时候。

2007年12月,国家相关部委进行了一次市场调研,调研结果显示,国内几个大的路灯管理处提出了LED路灯照明上的一些问题:其一,每个厂家的路灯都不一样,没有通用性;其二,路灯在保修期里由企业承担维修责任,一旦过了保修期,路灯管理处就要承担维修责任,但是路灯管理处没有相应的专业人员,如何维修?是将路灯进行整体更换还是采用其他方式?无论采用哪种方式,都将导致维修成本很高。最终的反馈结果是,路灯管理处一致希望路灯能有一个标准,这样一来维修和采购都会比较方便。

“LED灯具能够像传统灯一样,光源是光源,灯具是灯具,如果灯坏了,不用再把灯具全部拆下来维修,只要更换坏的光源模块就可以了。”中国市政协会城市照明专业委员会副主任、建设部市政设施专家委员会委员赵金兴说,“光源模块化之后,日常维护就会变得更加方便。”

赵金兴口中的光源模块化与联发科的“Turn key solution”类似,其最终目的是一体化地解决诸多市场难题。在LED光源装置中,除了有一个或多个LED光源芯片外,还包括其他元件,如光学、机械、电气和电子元件。LED光源模块就是将LED光源、散热部件及驱动电源组装成型,一体式化地完成“光、电、热”高集成组装,使之变身为“傻瓜式”的灯具配件。模块化把复杂的LED照明产业简化为人人都可操作的组装式生产流程。

在高科技领域,每一次新的商业模式背后,技术都是最大的驱动力。而模块化像联发科“Turn key solution”一样对行业重新洗牌,则必须解决一系列技术问题。

首先是芯片问题。以普及率最高的LED路灯为例,大部分LED封装企业集中在单颗1瓦的芯片封装上,应用企业则主要针对产品的亮化和进行轮廓装饰,而目前得到政府扶持、推广力度以及应用市场都很大的LED路灯,基本上采用多颗小功率LED照明芯片串联之后再并联使用。一些企业采用显示屏上的LED照明,密密麻麻铺满集合成路灯光源;有的企业则将100个1瓦的LED照明一颗一颗排起来做成一盏灯。

然而,这种做法面临很多现实的问题:首先,光源稳定性差,如果其中的1颗LED照明出现问题,就会导致整串LED照明模组不亮,路面出现光斑和阴影,直接影响照明效果;其次,光衰不一致,造成路面照度不均匀;再次,大量多颗LED芯片使LED灯具的结构和设计受到了很大的限制,无法适合不同场合的使用要求;最后,部分价格较低的产品质量较差,产品的稳定性和可靠性低,照明效果无法令人满意;部分性能较好的产品,大多采用了科锐等进口芯片,成本太高,市场无法接受,难以大规模推广。

路灯是非常特殊的灯具,不仅要解决它的均匀度,还要解决它的亮度问题。“路灯的配光有一定的要求,即覆盖面积足够大、光线可以向左右方向拉长。如果配光达不到要求,就会造成路灯下面是亮的,路灯与路灯之间是暗的,好似斑马身上的花纹,所以有人形容LED路灯是‘斑马线’。”曾在2006年成功推出国内第一个20瓦LED光源路灯的浙江迈勒斯照明有限公司技术总监郭邦俊认为,小功率芯片的LED路灯不仅远远达不到节能的效果,而且各厂家的产品相互之间不能通用,因此,大功率集成芯片将是未来LED路灯应用的主流。

散热也是亟待解决的问题。早在2005年,在杭州召开的固体照明论坛上,与会的一位著名专家提出,要做LED高亮度路灯,散热装置要造成桌子面那么大。发光强度通常会引出散热难题。LED光源的特性是散热越好,它的结点温度越低,寿命越长,效率越高。在实验的过程中,郭邦俊还发现了驱动电源与LED路灯不匹配的问题。“驱动LED照明的电源要恒流,目前供电系统输出的都是稳压电源。这也是国内很多城市安装LED路灯失效的原因所在。”

在中国照明学会测试计量专业委员会副主任委员、杭州远方光电信息有限公司董事长潘建根眼中,困扰国内LED企业已久的芯片问题并不是问题。“芯片的来源渠道很多,既可以从日本、美国、德国进口,也可以从韩国和中国台湾购买,芯片不足以影响中国内地制造的成本优势。其实,散热器、驱动电源的成本要高于芯片。”也就是说,决定模块价格的关键在于散热器、驱动电源,如果想办法降低两者的成本,即便芯片相对价格高一些,整个模块也会具有价格优势。

“模块化让制造变得更加傻瓜化。标准化的模块外面可以配各种形状的灯罩,而且功率大小可以任意调节,比如以30W的标准模块为一个单元,如果需要120W,用4个单元拼装就可以。”在郭邦俊看来,如果技术难关与专利牵制由模块厂家承担搞定,照明产品生产企业就可以轻装上阵了。对传统照明企业来说,这显然是一劳永逸之举。

“灯具行业的技术门槛其实较低,所以行业竞争的核心应该在渠道上,而不是在技术上。”匡国华说,“渠道还是为王的,比如说雷士在国内属于渠道耕耘非常好的企业,只要时机成熟,雷士转过头把有竞争力的LED产品放到自己的渠道上,就能最快地取得很好的效果。”匡国华表示,一旦模块厂家解决了技术问题,那些观望的企业将会通过直接购买光源模块的方式切入LED领域。

技术难题困扰着许多厂商,无论是芯片、散热还是驱动电源,每一个环节都是艰巨的技术难关,但这些技术难关并非无法攻克,其关键是在于能否出现新的商业模式。无论是CD-ROM、DVD还是手机,联发科面对的都是重量级的对手,它的破坏性创新并不在于它的技术如何先进,而是通过全新的商业模式解决了困扰产业已久的症结。说到底联发科取胜的关键有两点,一是用技术降低了成本,二是用商业模式激活了市场,从某种程度上,后者其实更为重要。

产业再分工

“尽管模块化的目的是一体化解决LED照明灯具的光、电、热问题,但如果价格降不下来,LED灯具的推广与普及就会存在瓶颈。”照明业营销专家吴正喆认为,长期沉浸在市场中,传统照明企业更加了解市场的需求,对价格更加敏感,如果模块无法使LED灯具的制造成本大幅下降,这些企业的积极性必将大打折扣。

联发科模式之所以被商家疯狂追捧,在于它将价格降低到令人咋舌的程度。目前LED产品的均价为25元到30元1瓦,用进口芯片制成成品的话,价格达到每瓦30元以上。专业分工后,每个环节的效率大大提高,最终将产品的价格降低,如果模块能够进行规模化生产,则可以实现15元1瓦甚至10元1瓦,而10元1瓦是LED行业革命的一个临界点。

“标准模块一旦解决了量产的问题,有可能是爆炸性的,可以把国家半导体光源产业做大、做强。”杭州市市委副秘书长许保金说,“一旦模块进行批量生产,LED灯的价格势必会大幅下降。不过要达到寻常百姓的心理价位,仍需要一个过程。”

模块化能否量产的一个关键在于产业分工是否明确。现在的LED照明市场,除了芯片制造商外,主要由两类企业主导:一类是从芯片封装环节开始到最终成品,所有环节全部掌握在自己手中,这样企业的投入要上千万元,这样的投入无疑过高;一类企业是购买封装后的光源开发应用产品,然后自己解决电路散热、驱动电源问题,这类企业往往面临技术难题。

“如果每个企业都去投资搞开发,将会是一个相当大的浪费。只有分工明确,才能实现规模化。但目前的现状是LED照明的发展模式已经违背了产业发展规律,每个企业都是全产业链的做法,只有垂直整合,没有横向分工,所以成本一直无法降下来。LED照明市场肯定是越发展到后面分工越细,只有分工明确,才能实现规模化,将成本降下来。”张护明说。

目前市场上的LED照明企业大多是技术型公司,仍旧是通过订单模式进行销售,对营销知之甚少。面对瞬息万变的市场,远离市场一线的它们无法及时开发出畅销的产品。毕竟,现阶段的LED照明应用实际上是一项工程业务,应用环境和客户要求不同,设计和实施方案必须因地制宜,没有丰富的市场经验,企业是无法做好的。与其在不擅长的营销领域奔波,不如将自己的专长发挥到极致。

传统照明企业虽然在营销上具有不可比拟的优势,但技术却是它们最大的短板。对它们来说,最好的发展路径无疑是专注做市场,将技术和制造交给提供模块化解决方案的企业,这样既省却了大量的研发投入,而且还可以利用市场优势与模块厂家议价。事实上,“模块化大大降低了LED路灯及球泡灯的技术门槛,照明产品生产企业无须添置高科技的生产设备,无须投入自行研发等高昂的费用,有少量资金就可以灵活运作。”在张护明看来,最理想的结果是模块厂家专心于模组LED照明的技术突破与各类型模组的研创,而照明产品厂商致力于应用产品的研发和市场的推广,这样一来,整个产业就会进入有序竞争状态,产能相应提升。

“专业制造LED照明显示屏的企业就几百家之多,而主攻LED灯饰灯具的企业,大多顺手在自己的产品系列中加入显示屏产品序列作为补充,同时上游企业向下游渗透,这不但扰乱了LED照明产品的产业链,也对单一生产的企业造成生存空间的挤压。”东莞勤上光电总经理黄冠志对于行业的混乱、分工不明确深有感触。

模块化无疑是符合照明行业的商业逻辑的,并且将对行业产生一种爆发性的力量。但是,革命性变化的发生也仅仅只是一种可能,固有的惯性的力量总是惊人的,只有让更多的企业加入进来,最终才能形成一种有影响力的模式。唯一的变数是“量产”,只有实现量产,才能众人拾柴火焰高,才能在规模化中降低成本,推动LED照明“平民化”时代的到来。

如今,在推行模块化的企业中,只有浙江迈勒斯照明有限公司宣称“基本实现量产”。“现在我们一条生产线1个小时可以做出300个大模块。如果是小模块,一条生产线能制造1000个模块。其他LED照明企业在单位时间内很难做到这个量,而且本身模块化的技术难度就很高。”浙江迈勒斯照明有限公司董事长楼满娥说。如今,模块已被她视为关键性战略,迈勒斯照明有限公司的整个组织架构因为模块化而进行了彻底的改变,其市场重心也转移到了LED路灯和球泡灯的模块销售上。

尽管模块的最终价格与是否量产有着直接关系,但模块化的爆发性力量却不在于此,而是在于它将原有的门槛夷为平地。不管你的企业规模大小、实力强弱,也不管你批量购买模块还是只购买一个模块,都可以生产出LED灯具。任何企业或个人,只要掌握了客户资源,不费吹灰之力就可以成为优秀的产品制造商。显然,这是一个真正的大众游戏。理解了这一点,也就明白手机为何在近两年快速成长,联发科成为全球手机势力中最有话语权的企业之一。也许,过不了多久,LED照明灯风靡全球,而这将与一个叫“模块”的“盒子”有关。

模块化背后的标准规则

“由于缺乏标准,企业盲目生产,大大小小的厂家有3000多家,鱼龙混杂,相互之间割据、竞争激烈。就像当年节能灯刚出来的时候一样,大家拼价格,偷工减料。由于价格高、产品不成熟,导致口碑下滑,事实上已经损害了LED照明的名声。”谈及LED照明的应用现状,杭州三坤科技开发有限公司总经理孟勇不无忧虑。“目前LED照明产业走到了十字路口。”

曾经作为雷士销售量最大的运营中心负责人,现为多个品牌浙江总的浙江华策照明有限公司总经理俞保儿告诉《新营销》记者,因为种种原因,目前LED产品在渠道上还显得比较沉寂,很难把销售量做起来。“我们公司LED的业务目前做到了全国第三的位置,但是在公司的整体销量中,占有的比例还不到10%。在未来的3~5年内,LED在应用上还无法上规模,因为行业内目前的标准很不相同,使用起来很不顺。”

在绝好的市场机遇面前,标准成为一个谁也无法绕过去的坎。标准的制定已经超出了单纯的技术层面,而是涉及方方面面的利益,谁都明白,标准的主导权意味着来自政府的源源不断、数额巨大的采购订单。因此,标准之争演变到最后成为一种博弈,各相关厂商莫不积极地努力推广自己的产品,以寻求成为未来的标准化产品之一。

2009年7月1日,《广东省LED照明路灯地方标准》生效。然而,在一次会议上,作为起草者之一的勤上光电董事长李旭亮被同行们频频挑刺。除了对企业起草标准的公正性表示质疑外,同行普遍认为该标准定得太高而面太窄。“这个标准由东莞市质量技术监督局牵头,35个科研院校以及多个市的企业一起研讨,就是为了探讨企业标准与省标之间的平衡。”面对质疑,“平衡”一词被李旭亮屡屡提及。在诸多利益纠葛之下,完全按照一方的意愿建立标准几乎是不可能的。从某种程度上讲,最终的标准可能是行业巨头联合制定一个“具有强制性、多数企业认同、要求较高的企业标准”。虽然这看起来像一个巨头们妥协的产物,但标准的制定显然会将整个行业带入良性循环。

“这些问题不仅在中国存在,在美国也存在。”在美国生活了24年的美国ICP有限公司总裁、中国经济贸易促进会副会长龚其恩颇有感触地说,“LED照明产业在美国刚刚起步时,由于产品的价位偏高,缺乏标准,大家都想做标准,但是由于力量分散,无法获得主导地位而望洋兴叹。”说到底,标准实际上依然是以技术和实力作为筹码的,如果勤上光电没有5万盏LED路灯的投放量,在起草标准的会议上就不会有它的一席之位。

第4篇:led照明技术范文

凌力尔特公司电源产品部产品市场总监Tony Armstrong称,随着 LED 的进一步发展,其效用或从电源产生光输出的能力只会继续提高。其次,我们是一个关注环保的世界,而 LED 照明不需要处理、暴露和弃置于冷阴极荧光灯(CCFL) 中常见的有毒水银蒸气。最后,白炽灯泡在使用约 1,000 小时以后,常常需要更换,而荧光灯可以持续使用长达 1 万小时。不过,与 LED 照明可提供超过 10 万小时的寿命相比,这些数字就相形见绌了。

散热、可靠性和安规需要重点考虑

德州仪器(TI)业务拓展经理韩乾全分析道,众所周知,LED驱动模块工作环境温度较高,且模块散热条件较差,从而导致LED驱动电路一直在较高温度下工作,这会导致LED应用可靠性降低、使用寿命缩短等一系列问题,因此散热不得不重点考虑;可靠性和安规是很容易被有意忽略的部分,尤其是在强制执行相关规定前,为了降低成本,部分LED照明厂商会省略可靠性和安规方面电路;但这恰恰是LED照明产业能否长久发展的根本,也是LED驱动芯片厂商设计能力的体现,不同的芯片厂商提供的方案,增加这部分电路增加的成本差别很大.

台湾的聚积科技股份有限公司产品总监俞仲威称,我们注意到标准化成形的趋势,如美国能源之星及日本PSE规范。此外, 调光功能越来越受重视, 例如传统的可控硅调光,1~10V调光,以及DALI调光。最后,就是针对解决散热问题所衍生出对驱动方案的要求,除了成本的考虑,更轻量化的要求,同时也必须兼顾更好的电气特性(效率、功率因数、电磁干扰、 输出纹波等)。

LED需要丰富的电源转换与驱动方案

安森美半导体照明市场技术行销经理林志彦称,LED本质上是低压器件,根据色彩及电流的不同,其正向压降可能在2 ~4.5 V之间变化,而且LED需要以恒流来驱动,从而确保提供所要求的发光强度和色彩。与此同时,LED应用多种多样,需要采用不同的电源来供电,如高压AC-DC、中等电压DC-DC以及低压DC-DC等。

这就要求根据具体应用要求,采用适合的电源转换及LED驱动方案来驱动LED,如开关型驱动器、线性驱动器、线性恒流稳流器(CCR),以及高压开关电源方案、功率因数校正(PFC)控制器,甚至是新颖的照明管理集成电路(LMIC),以配合具体应用需求,提供高能效及高可靠性,帮助发挥LED的长寿命优势。

聚积科技也认为市场已不盲目追求“一次满足”的方案,而是了解到各项特性之间存在着冲突,比如传统单级输出架构下,功率因数与输出纹波无法同时优化而必须做出妥协。因此,聚积科技的策略是针对客户不同需求提出不同的解决方案。以架构而言,在市场近年来片面倾向隔离式方案时,聚积认为不能忽略非隔离式架构在特定应用上无可取代的优势,因此仍持续开发出多样性的产品。目前除了主动功率因数校正产品、可控硅调光及四段调光产品已顺利服役外,聚积也积极地朝向更高性价比的方案 努力。

离线式电源驱动促进应用

凌力尔特公司电源产品部产品市场总监Tony Armstrong称,特别是在驱动HB (高亮度) LED的场合,通过运用一种满足输入电压范围以及所需输出电压和电流要求的转换拓扑结构,凌力尔特的 LED 驱动器 IC 能够提供适合诸多不同类型 LED 配置的足够电流和电压。

具体来看,仅用离线式电源驱动LED就可使应用呈指数性地飞速增长,因为不管是商用建筑还是居民住宅中,这种形式的电源都可以非常便利地得到。虽然 LED 灯的更换附属装置相对简单,最终用户很容易安装,但是对 LED 驱动器 IC 的新要求却极大地提高了。由于 LED 需要一个良好调节的恒定电流源以提供恒定的光输出,所以用 AC 输入电源为 LED供电需要采取一些特殊的设计方法,要满足一些非常特别的设计需求。为此,凌力尔特近期推出了一款创新的离线式单级有源功率因数校正 (PFC) 隔离型反激式 LED 控制器,即 LT3799。

图1 智能照明方案

图2 恩智浦智能照明解决方案平台

兼容性和集成控制成亮点

Marvell 绿色能源部营销总监Lance Zheng指出,2011年, 整个照明市场的增长超过了40%, 2012年成为LED市场起飞的关键年。 兼容性和集成控制将成为技术发展的两大亮点。

首先是兼容性,现有的照明架构基于传统的照明技术,比如白炽灯技术。由于空间受限,如要替换这些灯泡和配置,LED灯需要采用相同规格的灯泡,以便和照明控制设备(例如已经配置的TRIAC调光器)相匹配。为了应对这个问题,灯泡内的驱动电路板面积就需要减小,同时要与各种调光器兼容。

其二是集成控制功能。通过很低的成本,为LED驱动电路增加无线控制技术即可带来全新特性,例如色温调节、模式照明、场景控制等。这些很酷的特性基于LED技术,有助于增加用户对LED照明技术的接受度。

感知照明时代即将来临

第5篇:led照明技术范文

近年来,以LED为代表的新光源正凭借其高效、节能、环保的特点,不断发挥着功能化、智能化的照明优势。在今天开幕的2015中国(上海)国际半导体照明应用技术论坛上,一项可以实现无线上网功能的LED照明技术引来各方关注。

上海半导体照明工程该技术研究中心主任助理李抒智介绍,只要在LED灯泡中增加一个类似于无线路由器的模块,就能实现WiFi中继,从而进行数据传输。由于光和无线电波传播网络信号的原理基本一致,给普通的LED灯泡装上具有路由器同等功能的芯片,控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0,二进制的数据被快速编码成灯光信号并进行有效的传输。人眼虽觉察不到,但传感器却可以接收到这些变化。有了这一功能,在我们的日常生活中只要点亮一盏灯,就可以快速上网。

目前的无线电信号传输设备存在很多局限性,主要依赖于路由器。相比之下,灯泡在使用上更具有不受空间制约、无需线路连接的优势。尤其在国内,节能环保的LED光源也正在大规模取代传统白炽灯。LED灯泡上网看上去神奇而且便捷,它能不能像WiFi那样走进千家万户,甚至取代WiFi呢?李抒智告诉记者,由于灯光上网还没有发展到产业化阶段,价格略显昂贵,以飞利浦三个具有上网功能的灯泡组为例,售价大约在2千元左右。目前仅在少数五星级宾馆中投入试用。而一旦灯光上网的芯片模块、设备等进入产业化阶段,LED上网的价格就会大幅度下降。

未来,研发团队还将考虑在可上网的LED灯泡上安装生物识别传感器,凭借一盏灯实现整个居家环境下的物联网运用将指日可待。

第6篇:led照明技术范文

关键词:隧道照明调光技术

中图分类号:TD625 文献标识码:A

交通运输业是国家确定的节能减排重点行业之一,加快建设以低碳排放为特征的交通运输体系,发展资源节约型、环境友好型交通,改进隧道照明,使隧道照明节约化、智能化是一种趋势。为响应国家节能降耗政策,促进低碳环保的“两型”高速公路建设,实现高速公路建设、管理效益的最大化,目前,全国部分高速公路隧道已采用了LED隧道照明灯具,并通过调光智能控制系统,实现“安全行车与高效节能的完美结合”,以解决节能环保与安全行车的矛盾。本文通过实际案例对高速公路隧道照明调光技术作一浅探。

一、隧道照明系统现状

目前,作为光源,LED以其节能、环保和寿命长的的特点,在高速公路隧道照明领域得到了广泛的应用,在隧道照明设计时,除在隧道入口段和出口段的加强照明采用高压钠灯外,基本段的照明大量采用了LED灯具。LED不依靠灯丝发热来发光,能量转换效率非常高,因此,研究如何在基于交通流量、行车速度、可视度、驾驶员视觉特性的情况下,实现对LED灯具合理的智能照明无级控制,达到提高隧道照明质量,降低能耗与隧道运营成本,营造安全舒适的隧道行车环境,具有重要的现实意义。但在隧道照明的节能方面,所采取的主要措施是采用高功率因数的照明灯具(配高效电子镇流器)、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、集中调光控制、应用节能光源、采用合理的布灯方式、照明系统的手动控制、时序控制和自动控制等方法,还存在以下需要改进的地方:

1、目前大部分高速公路隧道照明采用分时段控制法,虽然控制简单、可靠,考虑了环境因素对隧道照明的影响,但未考虑不同交通量、车速对照度的要求,因而造成不必要的浪费。

2、控制方式智能化水平低,能够实现照明自动控制的非常有限,通常因线路布线回路的限制,只能做到2、3 级人工或自动控制,对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。

3、未定量研究安全和节能之间的矛盾,隧道照明最突出的矛盾就是安全和节能之间的矛盾,所有的节能措施都必须在保证隧道运营安全的基础上实施。

4、未定量考虑隧道照明的全寿命周期成本,目前,在对隧道照明方案进行经济计算时,大多数只关注初期的投入,而忽视了后期的运营电费和维护费用。

目前正在建设和已运营的高速公路隧道照明还是存在着电能的浪费现象,照明系统效率低,以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题,不能适应当今节能型社会的发展需求。

二、常用的隧道照明控制方式

隧道照明分白天、夜晚。调光控制分晴天、云天、阴天、重阴天、深夜,其控制在变配电间内根据室外亮度传感器信号按回路由PLC控制开启。

该种控制模式由于是直接输出电平信号,通过程序简单判断,达到阈值即进行控制。存在的问题是面对复杂环境的应变能力较差,不能做到随机应变,有可能还会因为频繁开关而造成线路及设备的损坏,多数情况下,会通过人工来控制,增加了人力成本。效果上由于是按回路开关控制,直接反应在路面上就是光栅效应,如果驾驶员长期在这种环境下驾车,容易引发身体不适,造成交通事故。

从照明设计的角度来看,在隧道照明设计初始计算时,设计院一般都会考虑灯具的光衰与维护系数,因此在实际应用中,隧道在初始投入时,洞内的照度实际上是超过设计要求的,如此一来,在灯具光衰至设计照度的这段时间内,其中的电能、光能都是浪费的,而且洞内照度会越来越低,因此,基于LED隧道照明的无级调光控制技术应运而生。

1、LED调光的主要控制方式

(1)电压控制电流源(VCCS)亮度控制方式

该方式为模拟信号控制电流平均值模式,就是利用直流信号电压来控制输出电流平均值变化的一种输出电流可控电源(如下图所示)。它直接将电流信号取样后经隔离放大控制电源初级开关管的占空系数,隔离变压器将不同占空系数的电能隔离后转换为直流脉冲电流,经低通滤波器滤波后转换为大小随控制信号变化的直流电流,从而控制电源的输出电流。

(2)脉冲宽度调制(PWM)亮度控制方式(PWM模式)

PWM模式的LED亮度控制方式是利用直流稳压电源先输出恒定电压,然后经过限流电阻或电感限流后,再通过PWM方式控制晶体管在单位周期内的导通时间来控制流过LED的电流,从而达到控制LED亮度的目的。与前一种相比,电源效率较低。

(3)采用电阻和晶体管限流亮度控制方式(限流模式)

采用限流模式的LED亮度控制方式是利用直流稳压电源先输出恒定电压,然后经过限流电阻限流后,再通过工作于放大区的晶体管来控制流过LED的电流,从而达到控制LED亮度的目的。这一亮度控制方式电源能耗损失较大,多用于对能耗要求不高的灯饰亮化场所,且更多地用于小功率LED的亮度控制。

因此,采用DC 0~5V模拟电压信号传输的模拟信号控制电流平均值模式的亮度控制方式优于其它亮度控制方式。模拟信号控制电流平均值模式的亮度控制方式是LED隧道照明的理想控制模式。

三、隧道照明智能调光控制系统优化方案

隧道照明智能调光控制系统主要是由计算机服务器、控制端及隧道中的自动控制模块、各种信号传感设备等组成,其工作原理如下:

数据采集层的车辆检测器、洞内外光照度传感器、CO/VI检测器(可选)、风向风速检测器(可选)准确地探测洞内和洞外的光照度及洞内的其它环境参数,并输出到数据处理层,数据处理层将采集到的数据经系统分析处理,并将各种数据上传到机房控制端服务器,控制端服务器通过设定的程序及控制人员的命令,输出正确的控制信号到各个设备端,完成对各照明设备的自动控制。

系统在正常情况下分自动、手动控制,并可进行远程监控,在应急情况下会跳过控制系统直接让照明灯具全亮,保证隧道行车安全。

隧道照明智能调光控制系统图

调光控制的前提是必须满足《公路隧道通风照明设计规范》有关隧道照度的要求。在本工程照明系统优化方案中,基本照明灯具采用无级调光LED灯具,配合采用智能控制系统进行调光控制,现说明如下:

基本段照明按设定照度工作。控制器接收车辆检测器信号,得到车辆检测器提供的车流量等数据。控制器在设定的采集车检器信号时间段内没有车辆经过,控制器输出灯具调光10%的信号,全段灯具以最低功耗工作,系统进入休眠状态;控制器在设定的采集车检器信号时间段内(或历史数据)有车辆经过,但流量很小,控制器输出较低的灯具调光信号,约30%--50%(不小于2cd/㎡);控制器在设定的采集车检器信号时间段内(或历史数据)有车辆经过,流量较小,则控制器输出较高的灯具调光信号,约50%--70%(3 cd/㎡);当达到项目设计或超过车流量时,控制器输出较高的灯具调光信号,约70%--90%(4cd/㎡)。具体的参数设定可由运营情况手动更改而定。

进入夜间照明模式时,为避免明洞效应,系统将基本段整体功率全部降至15-20%,保证基本照明需求(1cd/㎡)及洞内外视觉亮度差异的最低值。

该调光控制系统是根据实时环境来进行自动控制的智能化系统,可以做到无人值守,按需照明,并且在兼容性、安全性上都做了相应的考虑,是一套完整的自适应智能控制系统。

四、结语

采用优化后的隧道照明调光控制方案后,延长了灯具寿命,节约了电费,减少了管理人员的工作负荷,达到了降低运营成本的目的,希望对其它高速公路隧道机电工程有一定借鉴意义。

第7篇:led照明技术范文

随着固态照明技术的性能与效率不断超越传统照明技术,该新技术得到了广泛应用。不过,如果我们只是用静态白光LED来取代传统技术的话,就难以真正发挥固态照明技术的全部潜力,不能充分实现产品的特色化。在智能驱动器支持下,LED照明灯具不仅能取代白光照明,而且还能实现新的功能,而这些功能用传统的照明技术是很难实现的。

大家都知道:“所有色彩都包含白色”。根据相关色温(CCT),存在着不同的白色调,从暖白色(如白炽灯的光)直到冷白色(如众多早期LED指示灯和电源LED的光),这两种色调数值范围在2700~6000K以上。如果我们采用传统技术的话,只能添加对白光进行“调光”这种智能功能。如果采用固态照明技术的话,设计人员就能从中获得全新的功能,比方说调节白光色温,改变环境等。

这种新功能的优势包括提高工作单位的效率,使零售环境对顾客变得更有吸引力,从而增加了客流量,并能在酒店服务行业产生一种更有亲和力的光照欢迎效果。此外,我们还能根据不同的季节、产品、一天中的不同时段等来改变零售环境中的光照效果,从而促进销售工作,而无须对商铺进行大规模改造。亮度可调正是固态照明技术的特性之一,当然除此之外,固态照明还有节能、降低成本、延长设备工作时间等优势,这些优势都推动着LED技术在照明市场中的广泛应用。

在改进功能之前,首要工作就是确保合适的照明效果。为了加快推广速度,我们应当遵从传统的照明技术规范,确保新技术的照明效果能够满足照明设计人员、架构师以及最终用户的预期要求。只有能够提供适当照明效果、且具备添加智能化功能的可扩展性、同时确保较低商业成本的技术,才能为照明市场带来革命性的变革。性能(光照强度)、质量(色温和色彩渲染)以及照明(光束角与发光强度)都是我们要考虑的重要参数。色彩渲染通常是用IEC规范中的显色指数(CRI)标准来衡量,它体现的是准确复制照明色彩的能力。

举例来说,红色汽车在低压钠光下就会呈现褐色,这种光有一种琥珀色调,CRI较低。最终用户希望能够通过LED照明技术延长设备的使用时间,降低能耗和维护费用,但是如果新的照明技术达不到照明质量要求的话,则根本不会考虑采用此技术。只有在实现了有关照明效果性能要求的基础上,我们才能转而考虑如何增强功能。

要想对光照效果实现绝对的控制,就要解决一致性的问题。在采用可控的固态照明灯具时,我们始终要考虑色彩一致性的问题,要想到性能方面的差异,包括不同灯具之间随时间推移而产生的差异,温度和设定点等。尽管有相应的技术来解决上述问题,但整体系统开发仍对照明产业提出了挑战。本文所述的模块化或系统级实施方案有助于解决有关技术问题。采用适当电源和控制技术的LED系统应当成为当前技术的有益补充和配合,而不应与现有技术产生冲突,不一定要完全取代其他技术,只有这样,才有助于加速新技术推广。不仅限于光源问题

要想取代小型的卤素灯,那么光源的光通量应达400~1000Lm之间。尽管LED性能不断得到显著改进,但能达到上述性能的高光通量密度光源还不多见。现有的单芯片LED的光通量能达到100Lm以上,但很少有能达到相当于20W、35w或50W卤素灯光通量的LED。我们可以把一些低性能LED组合起来,但是这会带来光控制方面的问题。光的生成是一个问题,而控制光以实现最佳的光照效果又是另一个问题。我们应当设计出一种满足所需光通量的统一光源,这有助于简化光设计,并提高灯泡的效率。

散热管理是任何高功率固态照明应用所不能忽视的又一重要问题。LED光源产生的热量必须加以适当控制,这样才能确保设备在一定的工作条件下达到足够长的使用寿命。就LED的小型化封装而言,散热问题可能很难解决,但通过最小化热阻,有助于缓解整个系统级问题。

设计可调白光的基本问题就是要支持多个可以分别控制并加以混合的色彩通道。确保波束色彩的一致性,不会出现彩色边缘或阴影现象,这是一项相当复杂的工作。我们可通过减小LED或LED系统的光源大小来改善色彩混合。

一种解决方案是设计多芯片LED,尽可能准确地定位不同色彩,以缩短混合距离。尽管市场上出售各种多芯片封装方案,但同时支持高光通量密度和色彩混合的封装方案却不多。大多数多芯片封装由于低驱动电流的限制,光通量密度较低。此外,设计人员也可采用多个分立的高通量光源,但这会加大光源大小和色彩混合方面的问题。

光通量密度、调光性、色彩混合和散热管理等综合要求尽管并不是不能解决的问题,但确实对LED制造商提出了严峻的挑战。不过,我们应当在LED内部解决上述问题,这有助于简化OEM和系统集成商所面临的问题。

我们开发出了多芯片高功率LED,以其作为可调“白点”的光源,这样可减少色彩混合方面的问题,并支持微型化的点光源照明应用。相对于传统功率LED和阵列组装而言,这种10~15W的封装方案不仅能显着提高光输出功率,而且还能大幅改进光通量密度。这种LED针对散热性能与可靠性进行了优化,可提高驱动电流,从而进一步改进光通量密度。材料、封装以及组装与裸片的连接工艺的优化组合可实现更出色的散热性能,从而改进不同应用条件下的可用光照效果。

可调LED照明系统通常采用红、绿、蓝单色LED,通过混合来生成白光,这也称作RGB技术。RGB技术能支持丰富的色彩和可调的白光,但CRI值却相当低。这种系统可支持的色彩渲染CRI数值通常在40~60之间,具体取决于目标色彩温度。内部照明通常要求CRI数值在80以上,要是在零售和博物馆等特定环境中,则要求更高的CRI数值。因此,这种光可以完全适用于信号或环境上色(color-washing)应用,但不太适合用做室内照明的可调白光源。

提高CRI数值的一种可能办法就是增加色彩成分。通过添加琥珀色来实现RGBA系统,我们可大幅改善CRI值,同时又能确保色点的可调性。此外我们仍能实现极高的色彩灵活度,但对室内照明更重要的是,我们可以在黑体线上移动白点,同时又能让CRI值趋近于90,这就实现了较好的色彩渲染效果,并生成高质量白光。

我们可将上述产品因素相结合,获得较好的性能结果。例如,目前已经推出10W的RGBA发射器(见图1),其可实现高光通量密度、色彩控制与混合等功能,而且其封装针对散热性能与高可靠性进行了精心优化。

使用这种类型的LED,我们可以开发出一款满足适当光照亮度和质量的灯

泡,而且还能支持白点调节,以改善色彩渲染效果。图1所示的产品封装为7mm×7mm,单颗芯片的持续工作电流可高达1000mA,光通量为350Lm时,功耗仅为10W。

多色LED发射器介绍多色LED发射器也需要智能化和集成式控制器,原因如下:

多通道驱动器:就给定的色温而言,高质量CRI(90以上)会需要多种类型的LED。CRI是光源的光谱能量分布(SPD)的一个函数。SPD是指给定波长(频率)下光源的辐射量。CRI数值表现最好(97以上)的白炽灯工作寿命较短(750~2500小时),效率也较低(美国能源部的数据为10~17Lm/W)。图2显示了白炽灯的SPD曲线与RGB光源曲线的对比情况。

显然,RGB光源本身尚不足以支持较高的CRI。设计人员需要添加更多色彩通道填充到频带中,这样就能获得接近于白炽灯的曲线。因此,器件必须采用最少4通道的驱动器来驱动红、绿、蓝与琥珀色或红、绿、琥珀色与自然白光的组合。这种控制器可在工厂制造阶段编程以获得正确的u、v元素值,也可通过通信链接动态编程。

EMI控制:由于高速开关调节器的缘故,高亮度(HB)LED灯具会产生较高的电磁干扰(EMI),我们应通过特殊设计技术对此加以控制。我们可采用依靠随机处理的强度调制技术,通过伪随机计数器生成的不含主导周期性分量的输出函数,获得一个从EMI/EMC角度而言噪声较低、便于使用的调制输出。

补偿:LED设计需要进行一系列复杂的计算才能获得一致性的色彩。高亮度LED~2程师目前所面临的两个最大问题在于如何根据生产编码解决不同的LED性能规格问题,以及LED在不同温度上的性能降低问题(如光通量输出与波长)。LED灯具需要智能驱动器、通过预测的方式来确保色彩和CRI在不同时间与温度下的一致性。对某些应用而言,这种驱动器还应当能够接受色彩和温度的实时反馈数据,从而确保灯具的性能。 调光:LED灯具应便于调光,其分辨率应支持深色功能,而且应当避免低亮度下的闪烁问题。

为了帮助开发人员解决多个LED通道以及复杂的色彩设计与管理问题,一些公司推出了能够驱动多个LED的硬件以及旨在简化LED开发与控制的软件,如图3所示。

通过单个器件驱动多个通道(就赛普拉斯半导体公司推出的EZ-Color控制器而言是16个),我们能大幅减少大型设计方案所需的控制器数量,从而降低设计复杂性和功耗,并节约板级空间占用。

此外,我们还提供直接可用的软件驱动器,从而显着减少了HB LED设计中(包括建筑照明、通用标志牌、可充电手电筒、娱乐照明与车辆应急灯等)普遍存在的低频闪烁与EMI放射问题。集成式开发环境还能通过嵌入式可视化设计工具简化设计工作,因此即便是缺乏经验的工程师也能为选定的LED方便地选择特殊色彩。

第8篇:led照明技术范文

【关键词】散热 ;LED;光学

目前大功率LED正处于大力推广应用阶段,在《“十二五”节能减排综合性工作方案》中,半导体照明已被列入即将重点推进的节能减排技术产业化示范项目范畴。LED的优越性能使其应用范围非常广泛,特别是大功率LED照明器的出现,使得LED的应用市场更具规模。LED主要应用在背光源、显示屏、汽车照明、景观装饰、信号指示灯、通用照明市场等相关领域。其中通用照明市场,随着大功率LED的出现,大功率LED开始广泛用于特殊用途的专用照明系统。在照明市场,目前大功率LED仍面临着发光效率低、散热不好、成本过高等问题。目前应用主要在路灯、隧道灯、酒店、高档写字楼等对价格不是很敏感的场合。从长远看如果大功率LED的生产规模进一步扩大,成本进一步降低,其节能和长寿命的优势足以弥补价格偏高的劣势,到时LED将成为一种最有竞争力的新型光源,且市场潜力将是巨大的。

一、独特的大功率LED灯具的结构与工艺改进

1.大功率LED灯具采用SMT自动贴片回流焊接的方式生产,使用FPC组装线路板用LED贴片机进行组装,透镜封装材料采用耐高温的复合硅胶材料。在LED灯具组装过程中采用自动化改进装配工艺,自动化装配机械对大功率LED灯珠进行脚位加工,对灯杯进行检测次品报警等相关功能。自动化装配机械架较宽的LED灯具进行特殊加工处理。固晶采用自动固晶机械对产品进行注银胶在自动扩晶处理,经过自动机械手进行取晶、注银胶、灯杯的操作。

2.自动焊线机对大功率LED晶片的引出线焊线,焊线采用导电性能好99.99%金丝作为连接线连接引脚。焊线完成后进行拉力测试与推力测试,对测试的次品在对晶片补线、补晶、塌线、倒线等情况进行手动焊接。封装透镜采用LED的造型模具以及具有高导热材料进行封装。对仿流明杯与透镜固定在进入LED盖透镜机进行压盖与压边的操作,压边采用180度高温扣压3秒处理封装透镜。

二、大功率LED灯具的一次配光与二次配光研发

研发大功率LED模组发光机理及点面光源转换方式的特点,本项目研发一次配光是在大功率LED芯片上封装硅胶透镜,模组透镜的底面上设有杯罩,模组透镜呈倒梯形安装于基板上,且其梯形角度按照设定角度固定封装。通过透镜作用使点光源变为面光源,增大单个LED面光源出射光的角度,同时也增大LED 面光源的照射面,也提高了LED面光源的出光均匀度。二次配光是平面排列的 LED光源采用横纵方向非对称形状配光的透镜设计,通过调整二次配光弧面的曲率与LED面光源的间距的组合设计。LED光源配光结构结构如图1所示。

通过研究大功率LED模组发光机理及点面光源转换方式的特点,将一次配光装置的一次配光与二次配光装置的二次配光相配合,其中一次配光装置是在大功率LED芯片(第一组LED芯片)上封装硅胶透镜(第一透镜),每对第一LED芯片和第一透镜构成一个模组,每个模组在透镜底部处设置有杯罩,使模组呈倒梯形安装于基板上,且其梯形角度θ按照设定角度固定封装,该角度θ的设置结合透镜作用,可使点光源变为面光源,增大单个LED面光源出射光的角度,同时也增大LED 面光源的照射面,也提高了LED面光源的出光均匀度;二次配光装置的第二组LED芯片和第二透镜则采用平面排列的方式,将第二组LED芯片和第二透镜构成 LED光源,LED光源在基板的横纵方向上呈非对称形状安装,通过调整二次配光弧面的曲率与LED面光源的间距的组合设计,再次调整出光的均匀性。

图1 LED光源配光结构示意图

图1中标号:1、基板;2、一次配光装置;3、二次配光装置;4、一次光光弧面;5、二次光弧面;6、第一组LED芯片;7、第一透镜;8、第二组LED芯片;9、第二透镜;10、杯罩。

通过研究大功率LED模组发光机理及点面光源转换方式的特点,将一次配光装置2的一次配光与二次配光装置3的二次配光相配合,其中一次配光装置2是在大功率第一组LED芯片6上封装第一透镜7(硅胶透镜),每对第一LED芯片6和第一透镜7构成一个模组,每个模组在第一透镜7底部处设置有杯罩10,使模组呈倒梯形安装于基板1上,且其梯形角度θ按照设定角度固定封装,该角度θ的设置结合第一透镜作用,可使点光源变为面光源,增大单个LED面光源出射光的角度,同时也增大LED 面光源的照射面,也提高了LED面光源的出光均匀度;二次配光装置3的第二组LED芯片8和第二透镜9则采用平面排列的方式,将第二组LED芯片8和第二透镜9构成 LED光源,LED光源在基板1的横纵方向上呈非对称形状安装,通过调整二次配光弧面5的曲率与LED面光源的间距的组合设计,再次调整出光的均匀性。通过一次配光装置2与二次配光装置3的配合使用,通过各反射界面和折射界面的形状,重新分配光源发出的光线,既有利于出光度、光通量、光强大小、出光角度的调整,进而确保出光均匀性,又有助于提高LED光源的光能利用效率。大功率LED灯具的配光设计特点是通过对LED光源的一次配光装置与二次配光装置的配合使用,通过各反射界面和折射界面的形状,重新分配光源发出的光线,既有利于出光度、光通量、光强大小、出光角度的调整,进而确保出光均匀性,又有助于提高LED光源的光能利用效率。

第9篇:led照明技术范文

用来衡量产品质量是产品标准,对于产品标准,有识之士均称之谓技术法律。 一、产品标准体系的组成方面 LED是一种新兴的照明电器产品。LED产品包括其本身,配套的控制装置和以它为光源的灯具产品,涉及到这些产品的标准条款主要由以下几方面组成。 1.产品在使用中关系到人们生命财产安全方面的条款 作为电器产品,在使用时的安全要求是国际上公认的最重要部分,在这方面,我国产品标准几乎都等同采用IEC标准,即使是我国自己制订的安全标准,也基本参考了IEC标准和/或ANSI等标准,并且均作为强制性标准加以颁布并实施。例如GB19510/IEC61347灯的控制装置系列和GB7000/IEC60598灯具系列标准以及光源安全标准中的绝大多数条款均属于这一类。 2.LED、控制装置和灯具自身的性能要求 消费者购买产品实际是购买产品的使用功能,而产品的使用功能是靠这方面的性能条款的考核来实现的。作为照明用LED产品以及相应的配套产品也不例外,最新制订的(报批稿)《普通照明用LED模块性能要求》、《普通照明用自镇流LED灯性能要求》和《LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求》标准中,光效、颜色特征、光衰、寿命和能效等指标以及灯具的分布光度和效率指标体现了这方面的要求。 3.LED、控制装置和灯具相互配合的要求 这一部分标准按产品可分为: (1)光源对控制装置的设计要求 灯的控制装置是为光源服务的。应该说,灯的控制装置安全指标是最重要的,但其考核要求大部分与其它电器类同,因此比较容易理解。而作为与光源配合方面的要求相对来讲其内在机理比较深奥,光源的正常工作状态主要是靠控制装置提供的,控制装置与光源的配合性能好坏直接关系到光源的发光效率、发光稳定性和使用寿命,并且影响到系统的综合能效。 (2)光源对灯具的设计要求 光源在装入灯具后,其工作时的工况取决于灯具的设计结构。如果灯具的设计结构不合理,同样会严重影响光源的正常工作和使用寿命。例如,使用LED的道路灯具,既要求灯具有良好的密封,以保证防尘、防水功能,又要求具有良好的散热功能,以保证LED可以在诸多不利条件下,其结温仍然处于合理的水平。 4.电源对照明电器工作时的考核条款 作为用电器,必须遵守电源对它的考核要求,这样才能保证供电系统的正常运行并且能保持较高的供电效率。这方面的考核条款有GB17625.1/IEC61000-3-2线路功率因数、电源电流谐波和GB17625.2/IEC61000-3-3的电压跌落和闪烁。 5、对外界的的电磁干扰限制以及抵抗外界的电磁干扰 作为用电器,应该限制对其他电器的电磁干扰(EMI),例如GB17743/CISPR15中的电源端子骚扰和辐射骚扰,同时还要能够抵抗各种可能的电磁干扰(EMS),例如IEC61547、FCC等标准中的抵抗各种电磁干扰的条款。 二、照明用LED及其最终产品应用标准的识别和简介 从上面介绍的有关内容可知,针对任何一种产品,一般都不是某一单独的标准就能完整覆盖所有考核要求的,任一个产品标准都是针对相应产品的某一方面特性,并适用于一定的范围。一般由多个标准相互补充,引用和相互支撑,从而组成一个完整的标准体系,这是目前世界上各种标准体系都采用的惯例。 1.LED照明灯具以及最终应用产品的标准 由于我国计划经济遗留的行业分隔及众多照明行业从业人员掌握的知识面较窄的原因,常会听到一些人讲“LED照明灯具以及最终的应用产品目前没有考核的标准”,其实这种说法是很幼稚的。例如采用LED为光源的各种最终的应用产品,它们组成的灯具或自镇流灯从使用功能和产品属性方面根本没有变化,所以目前灯具的有关标准要求也几乎覆盖了对它们的考核内容。目前生产的各种采用LED光源的灯具,必须满足该种灯具对应的安全标准要求,电磁兼容要求和配光要求。另外,对该类灯具现场照明效果的考核标准也完全适合于此类灯具。也就是说,采用LED

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