�(guān)�
一、光�(xué)�(shè)�(jì)的重要�
LED是點(diǎn)光源,不同于目前市場上的節(jié)能燈或白熾燈。點(diǎn)光源顧名思義也就是一�(gè)�(diǎn)�(fā)出的光亮,而這�(gè)�(diǎn)�(fā)出光還同�(shí)具有另一�(gè)重要特征,那就是只有一方向上有�(所有傳�(tǒng)的背面反光罩�(duì)于LED本身來說是沒有任何意義的)�
如果我們想要用這種特殊的光來做照明使用,就必須�(duì)這�(gè)光�(jìn)行一定的處理,才可以�(dá)到我們的要求和目的,所以我們要加上光學(xué)�(shè)�(jì),把這�(gè)相對(duì)集中的點(diǎn)光源變成具有一定角度的散光,這也就是大家所熟悉的草帽LED,草帽LED是專�(yè)用于照明�(shè)�(jì)的一種封裝形式,一方面它可以讓光線從一�(gè)集中的點(diǎn)光源變成具有一定角度的散光源,另一方面,它具有更少的光衰效果,而讓更多的光透射出來為我們所用�
雖然草帽LED在光�(xué)角度上有了質(zhì)的飛躍,但相�(duì)我們所熟悉的面光源來講,它依舊是一�(gè)�(diǎn)光源,因其亮度過于集中,如果人眼直接看向光源,還是會(huì)�(duì)我們的眼睛造成一定的傷害�
所以在LED照明�(yīng)用于家庭照明燈中,我們還要�(jìn)一步�(jìn)其光線�(jìn)行處理,再增加一定的光學(xué)�(shè)�(jì),而達(dá)到人眼可以直接觀�(cè)的目的,同時(shí)柔和光線,另一方面還要再次放大其照射角度,雖然草帽LED本身已經(jīng)做到120度范圍,但如果直接應(yīng)用于家庭照明,給我們的感覺是屋頂上表現(xiàn)出來是一片漆黑,我們要利用燈具最外面的透明罩把光線再次分散開來,從而適�(yīng)正常的家庭照明�
二、大功率與小功率LED的區(qū)�
隨著LED技�(shù)的不斷發(fā)展,人�?yōu)檫m�(yīng)大面積照明而研�(fā)出功率越來越大的單顆
目前�(yè)�(nèi)大量使用的都是單�0.06W功率,其亮度最大可以做�7LM,我們暫按普通的做到6LM�(jì)算,如果要讓功率�(dá)�1W,我們需要用17�(gè)同樣的LED,其總亮度為17*6=102LM,也就是說可以做� 100LM/W,如果我們采用單顆芯片為1W的功率,其輸出的亮度最高做�80LM,常用的一般在60LM左右,這是亮度上的一�(gè)主要區(qū)別,由此可見,對(duì)于家庭使用來講,我們還是要選擇小功率的LED比較合適�
從產(chǎn)品成本角度講,大功率的LED成本要高于小功率的成本,這來自于兩�(gè)方面,一是LED本身的造價(jià),二是大功率的LED要加鋁散熱片,小功率只要用普通電路板,加上自然散熱就可以�(dá)到要求�
從產(chǎn)品日后維�(hù)成本來看,如果我們的燈具在使用中出現(xiàn)故障,可以找任何一家電器修理店去更換損壞的LED,一�0.06W的LED成本最�1元錢,加上維修費(fèi)也不超過5元,如果是更�1�1W的LED,LED成本就要8元,加上維修�(fèi)用就�15元左右。而相�(duì)來講,小功率的LED市場上隨便一�(gè)電子市場都可以采購到,大功率的則不一定哪里都可以買到�
LED走向大功率是一�(gè)市場趨勢(shì),也是未來發(fā)展的主流,但目前由于技�(shù)上還未能�(dá)到我們所期望的結(jié)果,從技�(shù)角度講,目前還不太適合用于家庭照明�
三、散熱設(shè)�(jì)的重要�
LED本身是半�(dǎo)體器件,所有半�(dǎo)體器件正常工作都有一定的溫度要求,包括環(huán)境溫度和工作溫度。一般半�(dǎo)體器件正常工作的�(huán)境溫度都要低�80度,�(dāng)LED�(nèi)部的PN�(jié)溫度到達(dá)140度的�(shí)候,就會(huì)失效。正常工作時(shí)其自身的溫度�(huì)通過引腳�?qū)S玫鬃l(fā)出來,�(jìn)而再通過連接在引腳上的電路板或鋁基板向四周的空氣中散�(fā)出去,以保證LED的正常工作�
一般來講單顆功率大�0.2W以上,都要采用鋁基板做散熱,再大功率還要增加鋁殼和鋁散熱片。當(dāng)然這與整�(gè)燈內(nèi)LED的數(shù)量和密度有關(guān),過于集中的小功率LED同樣要考慮散熱�(shè)�(jì)。這如同于各位身邊的每一件電子產(chǎn)品,如:電視�(jī)、顯示器、計(jì)算機(jī)主機(jī)等。不正確的散熱設(shè)�(jì)�(huì)直接�(dǎo)� LED壽命縮短和加快光衰速度�
�(xiàn)在大部分的結(jié)溫上限都能做�120度左右,目前
燈珠熱阻根據(jù)封裝材料�(jié)�(gòu)不同而不同,有些多芯片的高達(dá)幾十,單芯片的一般都是�(gè)位數(shù),頂多十幾,�(dāng)然這直接關(guān)系到�(jié)溫,算是�(guān)系到LED壽命,光效等的重要參�(shù)了�
目前大部�
�(jié)�(gòu)布局上從散熱方面來說其實(shí)就是接觸熱阻與導(dǎo)熱瓶頸的問題,這涉及較多,不好列出。總的來說就是結(jié)�(gòu)一體,大面積良好接觸。PCB上面燈珠盡量平均分布就是了,避免熱源集中�
�(qū)�(dòng)效率�(dāng)然越高越好,布局上盡量原理最大熱源,也就�
綜合考慮:良好的散熱�(shè)�(jì)溫升最好控制在35以下。結(jié)�80以下。理論壽�50000以上�
四、目前的散熱�(shè)�(jì)難題
1.自然散熱受空間限制太�(輻射散熱本身影響較小,且受空間尺寸限�)�
2.自然散熱面積改善空間有限(�(duì)流散熱有�)�
3.目前都采用金屬部件做散熱器,較小空間�(nèi)熱傳�(dǎo)已經(jīng)足夠�(散熱器溫差較小,�(dǎo)熱系�(shù)影響較小)�
4.大部分的散熱�(shè)�(jì)都只能集中在燈珠選擇,散熱面積,界面接觸熱阻,輻射散熱上靀幾乎窮途末路�
5.目前狀況,散熱�(shè)�(jì)的突破點(diǎn)在燈具系�(tǒng)的散熱設(shè)�(jì),是一�(gè)�(shí)際生�(chǎn)制造,材料配件,結(jié)�(gòu)造型與散熱設(shè)�(jì)各種�(jīng)�(yàn)相結(jié)合的成果�
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