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浅议LED路灯目前的制作现状及发展方向
时间:2017-05-11 13:14 作者:admin 来源:未知
 

  针对世界金融风暴的应对,中央发改委拿出4万亿连同地方财政的支持预计将有10多万亿的资金投入到国家交通、扶持企业、完善基础建设上。最近国家科技部在全国启动“十城万盏”LED路灯半导体照明应用工程,在这股强劲东风下,一贯得到政府支持的半导体照明产业,将是一个大发展的契机。许多企业都看好这个朝阳产业的发展空间,特别是半导体户外照明的明显节能优势。近2年一哄而上的诸多企业,在还不甚了解半导体道路照明制作的特点下,模拟、仿造、沿着现今的常规照明路灯多种“蛇头”形状制作,一时间“百家争鸣,百花齐放”的产品纷纷推向市常经过这两年上路实验情况的检验,大部分的产品均存在不同程度的问题。

  具体表现在:

  1.由于对LED光源工作条件的要求不甚了解造成光衰减严重甚至于死灯。

  2.对道路照明要求感悟不足,科学性点光源光学配光难点及对色温在道路照明中的重要性忽略,易造成眩光,斑马效应和在空气污染严重,下雨有雾天气的环境中,造成灯亮地面不够亮的现象。

  3.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。

  4.对当今LED路灯实用性道路的应用概念不清,盲目的与大功率气体放电灯“媲美”不计成本的制作超大功率LED路灯,造成不切合实际的价格昂贵的路灯产品难以推广。

  5.对道路照明要求模糊,实际使用维护的欠考虑,造成直接使用业主的抵制。

  本人针对以上问题与大家一起讨论解决方案:

  对LED光源的工作环境这个问题的讨论,需具备了解LED的基本常识;发光二极管其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,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。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,其现今大功率LED发光效率约为30%,70%将是热能,需要将其散热处理。如图1所示。

  (附图1)

  表2是大功率白光LED的结温TJ在亮度衰减70%时与寿命的关系(不同LED生产厂家的寿命并不相同,仅做参考)。

  在表2中可看出:TJ=50℃时,寿命为90000小时,TJ=80℃时,寿命降到34000小时,TJ=115℃时,其寿命只有13300小时了。TJ在散热设计中要提出最大允许结温值TJmax,实际的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。

  从以上的测试数据图示经测试发光二极管可正常工作的环境温度其结温温度应(<85℃)。高于此温度范围效率将大大降低,甚至于烧毁。如表2所示。

  从图表中可以看出温度对其直接影响的重要性。特别值得一提的是,对散热材料的热平衡速度要求重视度,造成光源的热得不到有效的处理引起光衰减严重。现在许多生产厂家大功率LED的热沉散热壳体应用基本采用不同的合金铝材料,其导热系数不一,一些材料的散热速率难以满足LED工作条件。不可忽略的铝基板及导热硅胶,硅脂材料的导热环节,使用材料的实际寿命质量,将直接影响LED的工作散热条件。如何减少中间环节,直接与热沉散热近距离接触将热量快速达到平衡的有效散热,是现今高质量的LED灯具产品开发需考虑的方向。

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