led产品设计技术探讨

《led产品设计技术探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LED照明产品及设计技术探讨上海旗升电气有限公司技术总监王旭辉探讨的主题LED灯具的散热设计LED灯具的配光及布灯设计LED灯具的防爆结构设计第一部分LED灯具的散热设计LED在使用过程中光输出会逐渐发生不可逆转的衰减，这种现象被称为“光衰”，其原因为LED芯片的发光效率降低或者LED封装的介质老化导致输出的光量降低。试验证明影响光衰的最关键因素为：散热。在这一部分我着重跟大家讨论以下2个问题：1、LED热过载后会有什么结果？2、旗升电气如何处理LED散热？1、热过载故障由于LED封装中的各个元器件拥有不同的热

2、膨胀系数，因此当内部温度超过最大额定值时，则可能导致封装LED芯片耐温材料过快的发生老化。现在我们LED采用的封装材料一般为矽树脂，而传统得LED的封装则采用环氧树脂。2、热过载导致连线故障LED封装在为工作时可承受1,000次以上从–40℃到120℃的温度变化。这个温度范围包括了自身发热的工作温度范围–40℃到90℃，并与其大致接近。但是，过高过低的温度会加快LED的损坏。热过载导致的最常见故障类型是金丝断裂。注意：虽然金丝断裂是LED的正常老化机制，但是，热过载会加速故障发生的速度，其导致最常见的故障为焊点

3、脱落。虽然金丝断裂故障很少发生，但其不可忽视。LED热过载故障-I3、热过载导致分层过高的工作温度会导致LED芯片和封胶之间出现分层，从而在LED中会形成狭窄的晶片-空气-矽树脂介面。这个问题通常不会导致LED永久失效，但是它将直接影响光输出，从而导致发生永久性的衰减。4、热过载导致镜片黄化如果长时间工作在过高的温度下，则可导致镜片变黄，虽然这也不会对LED造成致命影响，但它仍然会使LED光输出衰减。5、热过载导致内部锡焊点分离如果LED内部温度过高，则会导致LED晶片与铜导热板之间的锡焊发生回焊，这种情况一旦

4、发生，则LED将很快被烧坏。LED热过载故障-II图1旗升电气LED灯具散热的秘诀：1、LED采用回流焊技术紧密地贴在铝基板上，保证良好的导热。（图1）2、LED光源组件整体安装在壳体上。（图2）3、独特设计的驱动电源、光源分腔设计，同时保证各自良好的散热。4、独特设计的导风槽以及散热筋结构。（图3）5、采用成熟的大功率1W高光通量芯片（单瓦光通〉100lm），而不是3W芯片（光通量160lm）。6、我们试验证明，如果驱动电流在350mA，并且结合点温度保持在90℃或该温度之下，则LED在60000小时后的平均

5、流明维持率可以达到75%。人的肉眼无法察觉到轻微的光通变化，只有这种变化幅度达到50%左右的时候，人们才能注意到。（图4）旗升电气如何处理LED热过载图2图3图4第二部分LED灯具的配光及布灯灯具作为照明单位器件，从功能方面可划分为机械结构及安装系统、电器及照明控制系统和光学照明系统，这三者相互作用，相互依赖，相互交融组成一个完整的灯具。其中灯具光学照明系统是实现灯具照明功能的终端执行部件。灯具是光源、灯罩和相应附件组成的总体。灯具的光照主要特性，一是配光性能；二是灯具效率；三是防止眩光特性。灯具的主要作用是让

6、光依需要按一定的规律分配。光源在灯具内发光后总会损失一部分光，灯具发出的光通量与光源光通量之比称为灯具效率，灯具效率高意味着光在灯具内的损失少，发出光多，意味着节能。为了提高灯具效率，灯具光学系统设计就显得非常重要。旗升电气如何精确控制灯具的配光？1、专业化的配光软件。2、过硬的工艺控制能力。1、灯具设计过程中，利用专业化的配光设计软件-ASAP进行理论模拟，精确控制灯具的光线，实现最大限度的减少光污染。（图5）2、工程布灯设计过程中，利用专业的布灯设计软件-DIALUX进行合理化布灯，最大化的减少盲目性。（图

7、6）专业化的配光及布灯软件图5图6一款好的灯具配光设计完成后，没有过硬的工艺配合也是徒劳无功的。旗升电气通过选用特种工艺及材料保证灯具配光的设计生产一致性。1、灯具的反射面选用高反射比（达到99%）的真空镀膜技术。2、灯具上的透光罩选用透射比高（达到87%）的材料，以提高灯具的效率。过硬的工艺控制能力图7图8第三部分LED灯具的防爆随着石油、化工、煤矿等工业的发展，防止爆炸性事故的发生，越来越引起人们的重视，但是在生产过程中又难免会产生爆炸性物质的泄漏，形成爆炸性气体危险场所。据资料介绍，煤矿井下约有2/3场所

8、，石油开采和精炼厂约有60%-80%场所为爆炸性危险场所，所以使用在这些场所的电气设备都必须采取防爆措施，才能避免成为危险点燃源。接下来，我分3个部分进行探讨：1、电器防爆原理。2、防爆的常见形式。3、旗升电气如何做到较高防爆等级的？从爆炸的三个条件（爆炸三要素：易燃易爆物质，浓度达到爆炸极限，点燃源）可知，可燃性物质和助燃性物质是由环境条件决定的。但是，电气设备按防爆原理，经过精心设