侵权投诉
首页 / 百科 / LED灯具
LED灯具

LED灯具

分类: 照明
属性: 产品
最后修改时间: 2024年08月19日
本词条对我有帮助165
LED灯具一般指半导体发光二极管灯具。发光二极管灯具,亦称LED灯具,是指能透光、分配和改变LED光源光分布的器具,包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件,以及与电源连接所必需的线路附件。

       发光二极管灯具以其高效、节能、安全、长寿、小巧、清晰光线等技术特点,正在成为新一代照明市场的主力产品,且有力地拉动环保节能产业的高速发展。

概述

       半导体发光二极管灯具即LED(Light Emitting Diode)灯具,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

发光原理

       PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

发展阶段

       随着LED照明灯具的逐步发展,在亮化工程辅助照明等公共场合,LED照明灯具渐渐替代了一些传统光源产品。2009年,LED灯具开始在发达国家进入主照明普及。作为LED照明灯具的用途,LED市场发展分几个阶段。

       第一阶段,LED灯具替代接受阶段。这一阶段指的是LED灯具在发展初期,主要体现出其光效高(,寿命长的特点。因为售价高,所以在这一阶段主要为商照市场。客户有一个接受的过程,首先是使用习惯和外观上的过渡与接受。在与传统光源一致的使用情况下,LED灯具体现出的节电,长寿等特点使得市场容易接受它的相对高价。尤其是在商用场合。各厂商拼的是质量价格优势。

       第二阶段,LED灯具实用新型阶段。在上一阶段的基础上,市场对LED灯具产品有了一定的认可和接受。LED灯具的环保,体积小,高可靠性等其他特性逐渐凸显出来。由此而开发的一系列完全有别于传统光源应用的产品会大行其道。照明行业会出现更大更广的一个发展空间。光源不再是仅仅起到照明作用,它的多变使得更贴切人们工作生活中的点点滴滴。各厂商拼的是设计应用优势。

       第三阶段,LED灯具智能控制阶段。随着物联网等新技术的发展,LED作为半导体产业,也将搭上这趟高速列车,发挥出其高可控性特点。从家庭到办公楼,从道路到隧道,从汽车到步行,从辅助照明到主照明,具备智能控制的LED照明灯具系统将给人类带来更高等级的服务。

LED灯具优点

       1、节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4.

       2、长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓\"一劳永逸\".

       3、可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.

       4、固态封装,属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动,主要考虑的就是散热。

       5、LED灯具技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低。一个白光LED灯具进入家庭的时代正在迅速到来。

        6、环保,没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收。

       总结:很明显,只要LED灯具的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代。目前国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用LED灯具了。特别是政府改造路灯项目首先就是LED路灯,就指明得用LED路灯可见LED灯具替代节能灯、白炽灯的势头。

LED灯具设计需要注意的几点

一、户外照明设计师必须考虑的户外LED灯具的工作环境

       LED户外照明灯具由于工作环境比较复杂,受温度、紫外线、湿度、下雨天雨水、沙尘、化学气体等自然条件的影响,时间一长,就会到致LED光衰严重的问题。所以终上考虑,户外照明设计师在设计的时候应考虑这些外部环境因素的对LED户外照明灯具的影响。

二、户外LED灯具在散热材料选择方面应该注意的事项

       外壳和散热器设计为一体,用来解决LED的发热问题,这种方式较好,一般选用铝或铝合金,铜材或铜合金,以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热,(喷气致冷散热也是类似热管散热的一种,但结构更复杂一些。

       选择什么样的散热方式,对灯具的成本有直接影响,应综合考虑,与设计产品配套选出最佳方案。  灯罩的设计选材也是至关重要,目前使用的有透明有机玻璃,PC材料等,传统的灯罩是透明玻璃制品,究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关,一般来说,室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品,它是制造长寿命,高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩,做室内灯具的灯罩较好,用于室外则寿命有限,因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净,使灯罩透明度降低影响光线输出。

三、户外LED芯片的封装技术

       目前国内生产的LED灯具(主要是路灯)大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装,这种方法热阻较先进封装技术的产品高,不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装,以达到所需要的功率,这些LED的封装材料有用环氧树脂封装,有用硅胶封装的。二者的区别是:环氧树脂封装耐温较差,时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好,使用时应注意选择。

       采用多芯片与散热器整体封装比较好,或采用铝基板芯片封装再通过相变材料或散热硅脂与散热器相联接,做出的产品热阻比用LED器件组装的产品的热阻要少一至二道热阻,更利于散热。采用LED模组的灯具,模组基板一般为铜基板,它与外散热器的联接要使用好的相变材料,或好的散热硅脂,保证铜基板上的热量能及时传到外散热器上去,如处理不好则易使热量堆积造成模组芯片温度升得太高,影响led芯片正常工作。笔者认为:多芯片封装适合制造普通照明灯具,模组封装适合空间有限的场合制造紧凑型led灯具(如汽车主照明的头灯等)。 

四、在户外LED灯具散热器设计方面的研究  

       散热器是led灯具很关键的一个部件,它的形状、体积、散热表面积都要设计得洽到好处,散热器太小,led灯工作温度太高,影响发光效率和寿命,散热器太大,则消耗材料多增加产品成本和重量,使产品竟争力下降。设计合适的led灯散热器至关重要。散热器的设计有以下几个部分:

       1.明确LED灯需要散热的功率。

       2.设计散热器用的一些参数:金属的比热,金属的导热系数,芯片热阻、散热器热阻、周围环境空气热阻等。

       3.确定采用散的类型,(自然对流散热、强风冷却、热管散热,以及其它的散热散热方式。从造价比较:自然对流散热造价最低,强风冷却中等,热管散热造价较高,喷气致冷造价最高。

       4.确定LED灯具许可的最高工作温度(环境温度加灯具许可温升),

       5.计算散热器的体积、散热面积。并确定散热器的形状。

       6.将散热器与LED灯组合成完整灯具,并通电工作八小时以上,在室温39℃--40℃的环境下检查灯具的温度,看是否满足散热要求,以检验计算是否正确,如不满足使用条件,则要重新计算和调整参数。

       7.散热器与灯罩的密封要做到防水、防尘,灯罩与散热器之间要垫抗老化的橡皮垫或硅橡胶垫,用不锈钢螺栓紧固,做到密封防水、防尘

       通过以上四点注意事项,再参照我国颁布的最新室外照明灯具技术规范,以及城市道路照明设计标准,这是户外照明设计师在必备的最基本知识。

  • 快速搜索
  • 热门词条

粤公网安备 44030502002758号