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大功率LED灯具的制造及其使用(好攀登LED www.odmled.com)

加入时间:2013-7-27 录入:admin

  大功率半导体灯的制作及其运用

  人类的出产和日子离不开照明。电能照明开创了人类文明的新时代。用电能照明需要有电光源。无穷的创造家 爱迪生发清楚第一代电光源----白炽灯。跟着技术的行进,电光源履历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三个时代,发光功率越来越高,我们的日子也随之更加五颜六色。
  这些年,由于半导体光电子技术的行进,又一代新光源----发光二极管的发光功率活络前进,预示着一个新光源时代的到来。其时,国产商品化白光发光二极管的发光功率现已抵达50lm/w,远远逾越了15lm/w的白炽灯,光效和60lm/w的荧光灯邻近。日本公司本年方案量产100lm/w以上的白光发光二极管,这一方针逾越了80lm/w的稀土三基色荧光灯,迫临光效140lm/w的钠灯,就发光二极管的技术潜力和发展趋势来看,其发光功率将抵达200lm/w以上,逾越其韶光效最高的高强度气体放电灯,成为世界上最亮的光源。因此,业界认为,半导体照明将创造照明工业的第四次改造。
  半导体照明最大量的运用将是一般照明领域。半导体灯用于一般照明一般要有比较大的功率。虽然就其时的技术情况来看,商品化发光二极管的本钱和光效还不太适宜用于大功率的一般照明,但由于发光二极管有安全,长寿数,颜色品种多,不怕闪烁,调控便当等利益,在某些场合运用可以构成概括本钱优势,实习上现已初步在大功率照明方面获得运用。
  制作大功率半导体灯既可以用大功率发光管也可以用小功率发光管。但不管是用大功率管仍是用小功率管,技术要害都是要处置好电源转换疑问和灯体的散
热疑问。下面分别给出用大功率发光管和用小功率发光管制做半导体灯的完结方案。
大功率半导体灯的驱动办法
  发光二极管是电流驱动的器件,因此,电源转换器的功用便是对原始电源做转换,为发光二极管供应安稳的单向驱动电流,保证发光管在比较高的发光功率和比较低的光衰下工作。
  用大功率发光二极管制作半导体灯可以运用AP-2B320驱动器,该驱动器用220伏交流市电供电,给发光二极管供应320mA安稳的单向电流,可以串连驱动10--
--40只1瓦的大功率发光二极管工作。适宜制作10—40瓦的半导体灯。该驱动器运用高频转换技术坚持输出电流的安稳性,功率高,体积小。这种驱动器是模块化
方案,无外围元器件。驱动器有四根引线,两根线接交流市电,两根线接发光管,通电即可工作。驱动器的体积为:50x38x25mm。
  用大功率发光二极管制作半导体灯用的发光二极管少,没有外围元器件,方案简略,制作简略。但其时大功率发光二极管报价相对较高,因此,灯的本钱高。
  用小功率发光二极管制作大功率半导体灯用的管数许多,所以要用串/并联方案。其时有两种比较好的技术方案:
  第一种方案是用ZL-220V/0.5A整流器将交流市电整流滤波,使之成为滑润的直流电,再运用多个DP-2B4驱动器驱动发光管。DP-2B4驱动器是专用的小功率发光二极管驱动器,运用高频转换技术坚持输出电流的安稳性,功率高,体积小。高压直流供电,输入电压方案为直流240—350伏,72mA单向电流输出,可以并联驱动4串小功率发光二极管,每串串联管数为5—50只,最多驱动200只小功率发光管。这种驱动器是模块化方案,有4根引线,两根线接电源,两根线接发光管。
通电即可工作。驱动器体积为:24x21.5x16.mm。
  小功率发光管输入的功率只需大约50毫瓦,如果要制作30瓦的半导体灯需要用600只小功率发光二极管,600个小功率发光管需要3个驱动器。另外还要配一个
带滤波的整流器。由于输入电流小,配套的整流器连续工作电流大于300mA即可。
  另一种方案是运用前述的AP-2B320驱动器直接并联驱动18--20串小功率发光管,没串管数10--50只。最多可带1000只小功率发光管。
  这种方案灯的方案更简略,本钱也比用多个小功率驱动器加整流器的方案低。
  发光管在制作时同一种管型正向压降也不可能完全相同,并且发光二极管的管压降具有负温度系数,这会致使多串发光管并联运用时各串之间的电流不一致
,因此,多串发光管并联运用每串发光二极管要串联一个电阻以平衡各串发光管之间的电流。
  小功率发光管制做大功率半导体灯运用的元器件多,方案凌乱,装置费事。但由于小功率发光管报价低,灯的出产本钱低。
大功率半导体灯的热描写 
  体的热方案描写是制作半导体灯的另一个不容忽视的疑问。虽然发光管是冷光源,工作时自身不是灼热体,但电流流过发光二极管时发作的电阻热仍是会使灯
体升温,半导体材料制作的发光二极管在高温下会活络老化,光效降低。要减缓发光二极管的光衰,使半导体灯有长的运用寿数,有必要降低发光管管芯的温度,要降低管芯的温度,就要降低灯体温度,并且要减小发光管和灯体之间的热阻,这就需要处置好半导体灯的散热疑问。
  处置散热疑问主要靠合理的灯体方案。一种处置方案是运用2--3mm的铝扳做基扳,大功率管直接装置在铝板上,管子之间用引线相连。小功率管可以按照使用的发光管的数目在铝扳上打好孔径和发光管外径相同的孔,再将发光管紧协作镶嵌到铝扳上,发光管引脚在铝扳后边相连。灯的外壳也用金属材料制作,装好发光管的铝扳和金属外壳紧密装置,这样,灯工作时发作的热量可以通过铝扳传导到金属外壳上,金属外壳暴露在空气中,热量就可以通过辐射和对流散去。暴露在空气中的金属外壳的表面积要按照约每瓦50平方厘米考虑。为了既减小灯的体积又保证较大的散热面积,灯体外壳大约是带肋条的散热片方案。
  最高管芯工作温度和热阻构成的管芯和管壳之间的温差是热描写最主要的考虑要素,关于大功率发光管来说,1瓦的大功率发光管热阻约20℃,也便是说,给标称功率1瓦的发光管输入1瓦的电功率管芯温度就比管壳高20℃。3瓦管热租约15℃,给3瓦管输入3瓦的电功率管芯温度就比管壳高45℃,因此,要使3瓦发光管制作的半导体灯和1瓦管制作的半导体灯管芯温度相同,3瓦管制作的灯灯体温度大约比用1瓦管制作的灯更低。反过来说,如果灯体温度相同,用1瓦管制作的灯管芯温度比用3瓦管制作的低。从这个意义上来看,用3只1瓦发光管作3瓦的灯比用1只3瓦管作3瓦的灯更有利于降低管芯的温度,并且3只1瓦发光管打出的光通量比1只3瓦发光管宣告的光通量高。因此,用大功率发光管制作半导体灯要合理选择发光管。
为了减少发光二极管发作的热量,要选用光效高的发光管制做大功率半导体灯,由于在输入一定的电功率时,光效高的发光管宣告的光能量高,宣告的热能量必然少,这样就可以减小散热片的面积。
大功率半导体灯运用领域举例
一 五颜六色信号灯和五颜六色照明
  大功率五颜六色信号灯和五颜六色照明如果用白炽灯做光源再滤光的办法,只能运用其间比例很小的有色光,大多数光谱都不能被运用,因此,实习光效极低。而用半导体灯,由于能用各种颜色的发光管直接生成所需要的光色,因此,实习光效比用白炽灯做光源再滤波的办法高得多,既节能又长寿数。典型运用如:信号灯、航标灯、草坪灯、广告灯、红灯笼等等。
二 背景灯 勾边灯
  大功率广告灯箱用的背景灯,装饰装修和桥梁建筑等用的勾边灯,用其他光源欠好完结,发光二极管可以随意方案,并且还可以依据需要选用各种颜色。
三 现象灯
  在公园,旅游区等现象照明,也可以发扬发光二极管方案活络,颜色多样性的优势,使风光更加亮丽。
四 路灯等公共照明
  有些城市现已初步用半导体灯做路灯或许用于其他公共照明,这也是将来半导体灯重要的运用领域之一。
从发展趋势来看,将来几年内商品化的大功率白光发光二极管的发光功率就会广泛逾越100流明,大功率半导体照明的节能优势必将出现。跟着出产技术水平的提高和产量的增加,发光管的出产本钱也会不断降低。外围技术方面,模块化的发光管专用电源转换器的品种现已十分完备,可以供应从1伏直流电到交流市电的各种原始电源的恒流转换,单个转换器的功率方案从一瓦以下到几十瓦,转换器体积小,功率高,安稳性好,工作可靠。半导体照明的中心技术和配套技术都在趋于老到,运用方案从专用到通用,从小功率到大功率不断拓宽,第四次照明工业的改造将为人类社会带来新的光辉。
 



原文地址:http://www.odmled.com/news/198.htm
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