LED光源产品
LED光源的特性包括電(diàn)學(xué)、热學(xué)以及光學(xué)特性,大功率LED光源决定了大功率LED灯具的最终光通量。因此,选择高质量的适配光源是灯具的基础。LED芯片的研发固然重要,但灯具的设计和研发同样不容忽视。大型景观灯的主體(tǐ)照明光學(xué)系统结构包括三种设计:
(1) 芯片外加光學(xué)系统得到适宜应用(yòng)的一次光學(xué)设计,它由LED器件的生产商(shāng)完成。
(2) 将一次光學(xué)设计的单只LED装入一个量身定做的透镜中,得到需要的定向光束,这就是所谓的二次光學(xué)设计,得到单只满足光學(xué)需求的LED组件。
(3) 将若干个二次设计完成的LED组件合并成一个有(yǒu)相当规模、满足照明配光曲線(xiàn)要求的景观灯具,这就是LED的三次光學(xué)设计。
在LEDI光源的产品中,大多(duō)数产品,如光柱、草(cǎo)坪灯、埋地灯、装饰灯等,均是用(yòng)市電(diàn)供電(diàn),这就要求在这些灯具中设置AC/DC转换電(diàn)路,以适应LED電(diàn)流驱动的特征。以光柱為(wèi)例,為(wèi)便于建筑上的安装与设置,需要在数十米長(cháng)光柱间相互对接而只能(néng)有(yǒu)一个電(diàn)源接入点,因此每根光柱内要设置一个既能(néng)独立工作又(yòu)能(néng)相互对接的独立電(diàn)源。这个電(diàn)源既要有(yǒu)一定的供LED所需的恒流的正向電(diàn)流输出,又(yòu)要有(yǒu)较高的变换效率,否则就会失去LED节能(néng)的优点,另外成本低也十分(fēn)重要,可(kě)选择开头電(diàn)源、高频電(diàn)源、電(diàn)容降压后整流電(diàn)源等,根据電(diàn)流稳定性、瞬态过冲以及安全性、可(kě)靠性的不同要求做不同选择。选用(yòng)LED依然要科(kē)學(xué)地分(fēn)析,选用(yòng)性价比最好的光源和灯具,LED的基本性能(néng)如下:
(1) 亮度。LED的亮度不同,价格不同。用(yòng)于LED灯具的LED应符合雷射等级I类标准。
(2) 抗静電(diàn)能(néng)力。抗静電(diàn)能(néng)强的LED,寿命長(cháng),因而价格高。通常抗静電(diàn)大于700V的LED才能(néng)用(yòng)于LED灯饰。
(3) 波長(cháng)。波長(cháng)一致的LED,颜色一致,如要求颜色一致,刚价格高。没有(yǒu)LED分(fēn)光分(fēn)色仪的生产高很(hěn)难生产色彩纯正的产品。
(4) 漏電(diàn)流。LED是单向导電(diàn)的发光體(tǐ),如果有(yǒu)反向電(diàn)流,则称為(wèi)漏電(diàn)流,漏電(diàn)流大的LED,寿命短,价格低。
(5) 发光角度。用(yòng)途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度,价格较高,如全漫射角。
(6) 寿命。不同品质的关键是寿命,寿命由光衰决定。光衰小(xiǎo),则寿命長(cháng),寿命長(cháng),则价格高。
(7) 晶片。LED的发光體(tǐ)為(wèi)晶片,不同的晶片,价格差异很(hěn)大。日本、美國(guó)的晶片较贵,一般中國(guó)台湾及大陆的晶片价格低于日、美。晶片的大小(xiǎo)以边長(cháng)表示,大晶片的LED的品质比小(xiǎo)晶片的要好。价格同晶片大小(xiǎo)成正比。
(8) 胶體(tǐ)。普通的LED的胶體(tǐ)一般為(wèi)环氧树脂,加有(yǒu)抗紫外線(xiàn)及防火剂的LED价格较贵,高品质的户外LED灯饰的应抗紫外線(xiàn)及防火。
每一种产品都会有(yǒu)不同的设计,不同的设计适用(yòng)于不同的用(yòng)途,LED灯饰的可(kě)靠性设计方面包含:電(diàn)气安全、防火安全、适用(yòng)环境安全、机械安全、健康安全、安全使用(yòng)时间等。从電(diàn)气安全角度看,应符合相关的國(guó)际、國(guó)家标准。
制作了可(kě)以放置在E-27标准灯头内的高频電(diàn)源和开关電(diàn)源,使LED的供電(diàn)十分(fēn)安全可(kě)靠,,電(diàn)源效率达90%,内置这类電(diàn)源的LED灯具,可(kě)以适应交流85~240V的工作電(diàn)压范围而灯内LED的電(diàn)流基本不变。電(diàn)源是影响LED光源可(kě)靠性和适应性的一个重要组成部分(fēn),必须做重要考虑。
LED光源产品另一个重要因素是LED器件的可(kě)靠性,作為(wèi)半导體(tǐ)器件,LED的失效模式研究对评估LED光源的寿命十分(fēn)重要。LED器件同样符合“浴盆曲線(xiàn)”这一失效规律,因此如何筛选早期失效器件,即“加速”寿命试验方法的研究显得尤為(wèi)重要。随着LED光源的广泛采用(yòng),目前现有(yǒu)芯片的封装方式已不能(néng)适应灯具制造的需要,不仅如此,目前LED芯片的尺寸也正在向大面积化发展,因此对芯片的版图设计、芯片的热分(fēn)布研究势在必行,对于封装企业则要解决低热電(diàn)阻支架以及支架材料的导热不导電(diàn)的特性研究,这也需各行业的协同来加以发展。提高LED发光效率,改善散热特性,是LED光源发展中必须解决的问题之一,与此同时,在行业协同下开展LED可(kě)靠性研究,规范器件老化筛选标准,是解决LED光源在应用(yòng)中遇到的一些问题的有(yǒu)效途径之一。
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