LED光源產(chǎn)品
LED光源的特性包括電學(xué)、熱學(xué)以及光學(xué)特性,大功率LED光源決定了大功率LED燈具的最終光通量。因此,選擇高質(zhì)量的適配光源是燈具的基礎(chǔ)。LED芯片的研發(fā)固然重要,但燈具的設(shè)計(jì)和研發(fā)同樣不容忽視。大型景觀燈的主體照明光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括三種設(shè)計(jì):
(1) 芯片外加光學(xué)系統(tǒng)得到適宜應(yīng)用的一次光學(xué)設(shè)計(jì),它由LED器件的生產(chǎn)商完成。
(2) 將一次光學(xué)設(shè)計(jì)的單只LED裝入一個(gè)量身定做的透鏡中,得到需要的定向光束,這就是所謂的二次光學(xué)設(shè)計(jì),得到單只滿足光學(xué)需求的LED組件。
(3) 將若干個(gè)二次設(shè)計(jì)完成的LED組件合并成一個(gè)有相當(dāng)規(guī)模、滿足照明配光曲線要求的景觀燈具,這就是LED的三次光學(xué)設(shè)計(jì)。
在LEDI光源的產(chǎn)品中,大多數(shù)產(chǎn)品,如光柱、草坪燈、埋地?zé)簟⒀b飾燈等,均是用市電供電,這就要求在這些燈具中設(shè)置AC/DC轉(zhuǎn)換電路,以適應(yīng)LED電流驅(qū)動(dòng)的特征。以光柱為例,為便于建筑上的安裝與設(shè)置,需要在數(shù)十米長(zhǎng)光柱間相互對(duì)接而只能有一個(gè)電源接入點(diǎn),因此每根光柱內(nèi)要設(shè)置一個(gè)既能獨(dú)立工作又能相互對(duì)接的獨(dú)立電源。這個(gè)電源既要有一定的供LED所需的恒流的正向電流輸出,又要有較高的變換效率,否則就會(huì)失去LED節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),另外成本低也十分重要,可選擇開(kāi)頭電源、高頻電源、電容降壓后整流電源等,根據(jù)電流穩(wěn)定性、瞬態(tài)過(guò)沖以及安全性、可靠性的不同要求做不同選擇。選用LED依然要科學(xué)地分析,選用性價(jià)比最好的光源和燈具,LED的基本性能如下:
(1) 亮度。LED的亮度不同,價(jià)格不同。用于LED燈具的LED應(yīng)符合雷射等級(jí)I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
(2) 抗靜電能力??轨o電能強(qiáng)的LED,壽命長(zhǎng),因而價(jià)格高。通??轨o電大于700V的LED才能用于LED燈飾。
(3) 波長(zhǎng)。波長(zhǎng)一致的LED,顏色一致,如要求顏色一致,剛價(jià)格高。沒(méi)有LED分光分色儀的生產(chǎn)高很難生產(chǎn)色彩純正的產(chǎn)品。
(4) 漏電流。LED是單向?qū)щ姷陌l(fā)光體,如果有反向電流,則稱(chēng)為漏電流,漏電流大的LED,壽命短,價(jià)格低。
(5) 發(fā)光角度。用途不同的LED其發(fā)光角度不一樣。特殊的發(fā)光角度,價(jià)格較高,如全漫射角。
(6) 壽命。不同品質(zhì)的關(guān)鍵是壽命,壽命由光衰決定。光衰小,則壽命長(zhǎng),壽命長(zhǎng),則價(jià)格高。
(7) 晶片。LED的發(fā)光體為晶片,不同的晶片,價(jià)格差異很大。日本、美國(guó)的晶片較貴,一般中國(guó)臺(tái)灣及大陸的晶片價(jià)格低于日、美。晶片的大小以邊長(zhǎng)表示,大晶片的LED的品質(zhì)比小晶片的要好。價(jià)格同晶片大小成正比。
(8) 膠體。普通的LED的膠體一般為環(huán)氧樹(shù)脂,加有抗紫外線及防火劑的LED價(jià)格較貴,高品質(zhì)的戶外LED燈飾的應(yīng)抗紫外線及防火。
每一種產(chǎn)品都會(huì)有不同的設(shè)計(jì),不同的設(shè)計(jì)適用于不同的用途,LED燈飾的可靠性設(shè)計(jì)方面包含:電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機(jī)械安全、健康安全、安全使用時(shí)間等。從電氣安全角度看,應(yīng)符合相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
制作了可以放置在E-27標(biāo)準(zhǔn)燈頭內(nèi)的高頻電源和開(kāi)關(guān)電源,使LED的供電十分安全可靠,,電源效率達(dá)90%,內(nèi)置這類(lèi)電源的LED燈具,可以適應(yīng)交流85~240V的工作電壓范圍而燈內(nèi)LED的電流基本不變。電源是影響LED光源可靠性和適應(yīng)性的一個(gè)重要組成部分,必須做重要考慮。
LED光源產(chǎn)品另一個(gè)重要因素是LED器件的可靠性,作為半導(dǎo)體器件,LED的失效模式研究對(duì)評(píng)估LED光源的壽命十分重要。LED器件同樣符合“浴盆曲線”這一失效規(guī)律,因此如何篩選早期失效器件,即“加速”壽命試驗(yàn)方法的研究顯得尤為重要。隨著LED光源的廣泛采用,目前現(xiàn)有芯片的封裝方式已不能適應(yīng)燈具制造的需要,不僅如此,目前LED芯片的尺寸也正在向大面積化發(fā)展,因此對(duì)芯片的版圖設(shè)計(jì)、芯片的熱分布研究勢(shì)在必行,對(duì)于封裝企業(yè)則要解決低熱電阻支架以及支架材料的導(dǎo)熱不導(dǎo)電的特性研究,這也需各行業(yè)的協(xié)同來(lái)加以發(fā)展。提高LED發(fā)光效率,改善散熱特性,是LED光源發(fā)展中必須解決的問(wèn)題之一,與此同時(shí),在行業(yè)協(xié)同下開(kāi)展LED可靠性研究,規(guī)范器件老化篩選標(biāo)準(zhǔn),是解決LED光源在應(yīng)用中遇到的一些問(wèn)題的有效途徑之一。
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