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决定LED灯的技术发展方向 五要素
发布时间: 2017-4-14  |  浏览次数: 10548
 
随着地球温室气体 排 放问题日益严重, 逼近地球自我调节的临界点,各国纷纷出台相关政策,包括我国在内的世界各国政府必需刻不容缓的执行节能减排(二氧化碳),LED灯是目前 最节能的绿色环保 电光源,自然成为照明节能减排的主要选项,随着led灯成本与价格的逐 渐降低,其普及的速度也在加快,在2020年以前,LED灯的市场 占有率将超过 50%。
 
降低LED灯的成本
 
LED 芯片占据LED灯成本的主要部分 ,因而降低LED的成本的主要途径 就是降低LED芯片的成本。 LED芯片技术发展的关 键在于基底材料和外延生长技术。基底 材料由传统的蓝宝 石材料、硅和碳化硅,发展到氧化锌、氮化镓等新材料。在短短数年内,借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技 术改进,LED在光效方面实现了 巨大突破。硅基底成本很低,技术在不断进步中,但目前发光效率还不满意,如果保持这种发展速度,一旦达到较高水平,则硅基 底成为最主要的技 术方案成为必然的选择,企业也将获得巨大的经济回报。
 
提高LED灯的光效
 
提 高光效还可以从提 高有效光线的比例入手。薄膜芯片技术能够减少各侧面的光输出损耗,借助底部的反射面使97%以上的光线从正面 输出,使得电能转换得到 的光线绝大部分都 是有效光线,不但显着提高LED的光效,还为透镜 设计创造了优越的便利条件。薄膜芯片技术是目前超亮LED芯片生产中的核心 技术。
 
提高LED灯的显色性
 
在 高亮度白光 LED中,一小部分蓝光 发生斯托克斯位移后具有更长的波长。这是好事情,因为这使得LED灯厂商可以使用许 多不同颜色的荧光粉层,从而扩展 发射光谱,有效地 提高LED的显色指数 (CRI)。采用荧光粉的白 光LED获得的高CRI是有代价的,因为 斯托克斯位移会造成白光LED的效率低于单色 LED的效率。不过对于 大多数照明应用而言,宁愿选用高CRI而效率略低的 LED灯。
 
提高LED灯电源的效率
 
不 管是做限流型恒流 控制的电 源,还是运放控制 的恒流电源,都要解决供电问题。即开关电源芯片工作的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的,芯片的工作电流从一个MA到几个 MA不等。象FSD200,NCP1012,和HV9910,此种芯片是高压 自馈电的,用起来是方便,但高压馈电,造成IC热量的上升,因为 IC要承受约 300V的直流电,只要稍 有一点电流,就算一个MA,也有零点三瓦的 损坏耗了。一般LED电源不过十瓦左右 ,损失零点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个 点。典型的象 QX9910。,用电阻下拉取 电,这样,损耗就在电阻上,大约也得损失它零点几瓦吧。还有就是磁耦合,就是用变压器,在主功率线圈上加一个绕 组,就象反激电源 的辅助绕组一样,这样可以避免损掉这零点几瓦的功率。这也是为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一,就是为了避免损失那零点几瓦的功 率,将效率提几个 点。
 
提高LED灯系统可靠性
 
LED的整体效率、使用 寿命和可靠性必须通过系统优化才能得以提升。
 
光源:紧凑、高效 ,选择合适的颜色和输出功率。
 
控制和驱动:使用 电子电路实现LED的恒流驱动和控制 。
 
热管理:若要达到 更长的使用寿命必须控制LED节点温度,散热模 型计算与新材料新工艺的运用是LED灯技术热点。
 
光学元件:透镜、 反射器或导光板材料是将光线聚焦在目标区域或分散在四周,这要根据设计需求而定。
 
随着LED路灯外壳技术的快 速发展以及LED光效的逐步提高, LED灯的应用将越来越 广泛。特别是随着全球性能源短缺问题的日益严重,LED灯将是取代白炽灯 、钨丝灯和荧光灯的必然选择。此外,在室内灯具设计方面,LED将趋向智能化、多 样化和艺术化。
 

 
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