LED工矿灯应用..doc

LED工矿灯应用 1、引言：　　在工厂的能耗中，照明能耗占有一定的分量。例如在一个3万平方米的厂房建筑物中，照明用电负荷约为300KW,因此，在工厂照明灯具的选用中，如何实现节能、环保是摆在工厂设计者一个重要的课题。采用新型LED光源为基础的照明灯具，除了节能环保外，它还具有寿命长、响应时间快、光色纯光线集中等优点，近年来，广受消费者的青睐。　　2、LED照明设计关键技术　　新技术 、新材料和新工艺不断应用到大功率 LED光源的设计中，为大功率 LED灯具设计奠定了坚实的基础 .由于同为 LED光源的应用产品差异性较大，其设计 、测试等标准的出台具有一定滞后性 ,所以导致不同厂家生产的产品在结构、性能等方面互换性较差 .同时，LED灯具产品本身就是一个机、光、电等因素的整合，其设计更是涉及到众多领域的技术。　　3、LED工矿灯设计实例　　LED工矿灯的设计，涉及较多细节，我们按照以下几个重要的注意事项，逐一分析讨论，以此来体现设计流程和方法， 　　功率选择　　光源选择　　散热设计　　机构设计　　光学设计　　3.1 功率选择　　传统工矿灯以250W或400W高压钠灯和金卤灯居多，用100WLED工矿灯就可取代，和新型的LED灯具的特性对比，有着较为明显的差别。 如电费支出对比（以100盏为例，平均每天使用10小时。电费0.8元每度） 比较项目 400W金卤灯 250W金卤灯 250W高压钠灯 50WLED灯 每天耗电量 400度 250度 250度 110度 每月电费 9500元 6000元 6000元 2640元 每年电费 115200元 72000元 72000元 31680元 五年电费 570000元 360000元 360000元 158400元 LED灯五年就比400W金卤灯省电411600元，比250W金卤灯、钠灯省电201600元。 注：以上数据仅为电费一项，未把期间的维修费用算入其中。　　3.2 光源选择　　目前市面上大功率LED光源比较知名的品牌有：CREE、OSRAM、NICHIA、Lumileds（最早的LED），另外台湾厂商的晶元、艾迪森以及国内的封装大厂深圳万润、珠海瑞丰、江西联创等也是应用较为普及的品牌。　　为保证产品的稳定性，此工矿灯我们选用台湾厂商的晶元光源。　　3.3 散热设计：　　在大功率LED 中，散热是个大问题。例如，1 个10W 白光LED 若其光电转换效率为20%,则有 8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。因此散热设计也是我们最为重要的内容，以下我们分别从铝基板和散热器两方面结合，来探讨散热设计。　　3.3.1 基板选用　　在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED光源组装在一电路基板上。电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高﹐基板还必须扮演散热的角色﹐以将LED晶体产生的热传派出去﹐因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。针对基板，我们分别比较了FR4、陶瓷基板以及MCPCB.　　（1）FR4导热系数约0.36W/m·K,无法满足高功率LED照明散热要求；　　（2）Ceramic导热系数大于80W/m·K,价格昂贵、加工性差，无法大面积使用；　　（3）MCPCB导热系数大于2.0W/m·K,价格适中、加工性强，技术成熟可批量生产。　　3.3.2 散热器设计　　散热器的作用就是吸收基板或芯片传递过来的热量，然后发散到外界环境，保证LED芯片的温度正常。绝大多数散热器均经过精心设计，可适用于自然对流和强制对流的情况。即主动式散热器和被动式散热器。　4、附： 100W工矿灯具体参数及视图 LED工矿灯外观图片 LED工矿灯技术参数 图片 型号 尺寸 外壳材质 光源 电压 功率 颜色 FS-LG30 ￠420MM 铝合金 台湾晶元 220V 1*30W 正白暖白 FS-LG50 ￠420MM 铝合金 台湾晶元 220V 1*50W 正白暖白 FS-LG80 ￠420MM 铝合金 台湾晶元 220V 1*80W 正白暖白 FS-LG100 ￠420MM 铝合金 台湾晶元 220V 1*100W 正白暖白 LED工矿灯的特点： 1、LED工矿灯采用单颗大功率LED灯珠作为光源，运用独特的多颗芯片集成式 单模组光源设计，选用进口高亮度半导体晶片，具有导热率高，光衰小，光色纯， 无重影等特点； 2、独特的散热体设计，与电器盒完美结合,有效将热量传导扩散，从而降低灯体 内的温度，有效保证了光源和电源的寿命； 3、散