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大功率LED

发布时间:2019-12-18文章来源:博天堂ag,博天堂AG手机版,博天堂ag旗舰 点击数:

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  大功率LED是指拥有大额定工作功率的发光二极管。普通LED功率一般为0.05W、工作电流为20mA,而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦,工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。由于目前大功率LED在光通量、转换效率和成本等方面的制约,因此决定了大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的照明,中长期目标才是通用照明。

  大功率LED作为第四代电光源,赋有“绿色照明光源”之称,具有体积小、安全低电压、寿命长、电光转换效率高、响应速度快、节能、环保等优良特性,必将取代传统的白炽灯卤钨灯荧光灯而成为21世纪的新一代光源。

  大功率LED作为照明光源具有体积小、耗电小、发热小、寿命长、响应速度快、安全低电压、耐候性好、方向性好等优点。 外罩可用PC管制作,耐高温达135度.,低温-45度

  3.绿色环保。大功率LED路灯不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染

  4.安全:耐冲击,抗震力强,led发的光在可见光范围内,无紫外线(UV)和红外(IR)辐射。无灯丝和玻璃外壳,没有传统灯管碎裂的问题,对人体无伤害、 无辐射;

  5.无高压,不吸灰尘。消除了普通路灯因高压吸收灰尘导致灯罩发黑引起的亮度降低;

  6.无高温,灯罩不会老化发黄。消除了普通路灯因高温烘烤灯罩使其老化发黄引起的亮度降低和寿命的缩短;

  7.启动无延时。led在纳秒级,通电即达正常亮度,无须等待,消除了传统路灯长时间的启动过程;

  9.无不良眩光。消除普通大功率LED路灯的不良眩光所引起的刺眼、视觉疲劳与视线干扰,提高驾驶的安全性,减少交通事故的发生。

  10.柔性化好——LED光源的精巧,使LED灯能适应各种几何尺寸和不同空间大小的装饰照明要求,诸如:点、线、面、球、异形式,乃至任意艺术造型的灯光雕塑;

  11. 色彩纯厚——由半导体PN结自身产生色彩,纯正,浓厚;色彩丰富——三基色加数码技术,可演变任意色彩;

  大功率LED在油田、石化、铁路、矿山、部队等特殊行业、舞台装饰、城市景观照明、显示屏以及体育场馆等,特种工作灯具中的具有广泛的应用前景。

  发光二极管(LED)是一种能把电能转化为光能的固体器件,它的结构主要由PN结芯片、电极和光学等系统组成。LED的基本工作原理是一个电光转换的过程,当一个正向偏压施加于PN结两端,由于PN结势垒的降低,P区的正电荷将向N区扩散,N区的电子也向P区扩散,同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。由于电流注入产生的少数载流子相对不稳定,对于PN结系统,注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合,其中多余的能量将以光的形式向外辐射,电子和空穴的能量差越大,产生的光子能量就越高。能量级差大小不同,产生光的频率和波长就不同,相应的光的颜色就会不同。

  由于大功率白光LED的转换效率还较低,光通量较小,成本较高,白光使用时间长易变色,散热等方面因素的制约,因此大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的特种工作灯具,中长期目标才能是通用照明领域。

  由于需要考虑极大简化热管理,因此相对于大功率技术所需的设计过程,标准LED阵列所需的设计过程要简单得多。在我们的理论例子中,驱动1W LED需要350mA电流,而六个标准LED阵列仅需120mA电流。大功率技术需要使用散热片和金属芯PCB板,以确保避免结点温度过高而造成的效率损失、使用寿命降低或者褪色。

  因为标准的LED不需要使用散热片、金属芯印刷电路板(MCPCB)、电容器或电阻器,所以这些LED更易于设计、测试和制造。这种简化的过程不仅为生产过程节约了时间和金钱,而且还可以加快产品的上市时间。

  大功率LED需要进行热管理,这极大地增加了LED的成本。在设计过程中,最昂贵的附加物就是散热片。散热片可以由各种金属材料制作,这些材料既包括相对便宜的铝,也包括导电性能更好但却更昂贵的材料(如铜和银)。这些昂贵的材料可能导致大功率产品的成本增加1~10美元,而标准LED器件就可以避免这种成本的增加。

  同样,大功率LED也需要使用MCPCB作为另一种被动冷却技术来控制结点温度。因为MCPCB的材料具有更好的导热性,所以相比于标准LED使用的更便宜的FR4 PCB,这些电路板的散热效率更高。然而,其成本却可能高达FR4 PCB成本的5倍。使用更便宜的FR4 PCB,根除对昂贵散热片的需求,以及简化设计的考虑事项,可以节约高达60%的成本。

  当设备的内部空间限制非常大时,标准LED通常是最佳的选择。如上所述,大功率LED需要额外使用散热片以及总体来说较占空间的冷却技术。其首要任务是创造更多的表面积,以通过对流和辐射冷却。表面积较大可以更有效地帮助减少热量,但是同时也增加了大功率LED的体积。这对于较小空间和较小产品而言,增加了设计障碍。

  标准LED阵列通常不需要占用空间的驱动器、电容器和电阻器(这些均为大功率LED所需),从而节省了高达50%的空间。针对有限空间的应用,标准LED阵列可以提供与大功率LED相等的亮度,而同时又能极大地节省空间。

  成型大功率LED两种。而普通型大功率LED分为单色光与RGB全彩两种,集成型大功率LED一般均为单色,RGB全彩的极少。

  大功率LED有很多种,如大功率LED路灯、大功率LED射灯、大功率LED投光灯、大功率LED水底灯、大功率LED天花灯、大功率LED洗墙灯、大功率LED隧道灯……

  其中,大功率LED路灯和大功率LED洗墙灯应用的是最为多的,也是最流行的。

  1. 大功率LED射灯的结构,大功率LED射灯包含外壳、LED、PCB板、驱动和底座五个部分。

  外壳主要承担散热和保护LED以及成形的作用。大功率LED射灯的外壳的材料一般来说都是铝,第一散热好,其次质量较其他金属要轻。有些外壳为了美观,还会镀上铬和镍等金属。功率较高的大功率射灯,人们通常用铜质的外壳。外壳的设计上一般采用的是扇形围边设计,也就是在外壳的周围是一些扇叶装外延体,主要目的是增加散热面积,提高散热效率。

  大功率射灯用LED市场上只有两种,即1W和3W两种,有较少厂家用5W和100W的来做,但由于散热不能很好解决,基本没有太大的市场。

  PCB板是用来置放并排布大功率LED的,同时又起着将LED与外壳之间绝缘并且将热量传导至外壳的作用。市场上有两种PCB板,一种是适用于普通大功率LED的PCB,另一种是适用于CREE大功率LED的PCB板。

  驱动:又称电源,承担给LED供电的作用。常用的电源有两种:AC12V/DC12。

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