led照明展設計方案:
一、LED散熱行業內問題
LED 照明由于其節電、環保、長壽命,而被公認為下一帶照明技術。但是,LED有70%之多的電能轉化為熱能,必須散熱。雖然LED發光技術已有飛躍發展,有每瓦發光達200lm的報道,但LED散熱卻是LED照明中非常頭痛的問題,成了LED照明燈普及發展道路上的攔路虎。
阻礙LED照明應用普及的最大問題是LED燈價格高,價格高又是由于熱的問題所致。又由于熱的問題,使得當前LED路燈發展在死亡的邊緣行走。
人 類對傳熱的研究已有上百年的歷史,傳熱學及技術已是非常之成熟,就像似成熟的果子,掉到地上被樹葉遮蓋,不被現在的人們看見,以致當電子行業,主要是計算機中的CPU發熱量突然大增時,人們沒有去拔開地面上的樹葉,撿起那些熟透的果子,將人類成熟的傳熱知識移植到電子行業內。而是另起爐灶,創造出不少新名詞:“主動散熱”、“被動散熱”、“熱沉”等聽起來不知是什么意思,英文“Sink”在傳熱學及技術中也是非常罕見的名詞。
從傳熱學 和技術來談,LED散熱并非復雜,只涉及到傳熱學中非常小的部分—導熱傳熱和對流傳熱(主要是空氣自然對流傳熱),其中導熱傳熱就可利用現成的傳熱計算機 軟件,得到非常準確的解,比如分析LED封裝芯片內的溫度分布(傳熱過程);分析從LED芯片到散熱肋片的內部溫度分布。但是應特別注意,對于對流傳熱,凡涉及到空氣流動,必須通過大量的實驗研究,而用計算機軟件計算,只有學術上的意義,沒有實際工程意義,因為誤差太大。
導致LED散熱簡單問題被復雜化的原因有:知識斷層,擁有成熟的傳熱知識的人員參于到LED散熱研究的甚少,缺乏專業的LED散熱研究機構,給行業內明確正確的指導思想。
目 前行業內從業的專業散熱技術人員,許多是從計算機散熱方面轉過來的,自然地將那方面常用的技術以及商業行為帶過來,比如,熱管技術,被大量應用到大功率 LED照明燈(比如路燈)中,給那些原來為計算機芯片散熱器服務的熱管廠商創造了新的商機,甚至還有提出采用回流式熱管。
如果說 LED燈散熱采用一般熱管像似殺雞用了殺豬刀,那么采用回流式熱管就像似殺雞舉起了宰牛刀。臺灣有一家公司發明有《液態沉浸散熱技術》,這種缺乏基本對流傳熱知識的發明,竟還獲得國際發明展金獎。這些受汽車水箱啟發的發明創造者,并不清楚汽車發動機為什么采用水(液)冷技術的原因,水在散熱過程所起的作 用。
圖片:
二、當前LED路燈問題
圖1所示LED路燈是當前最典型、最普遍采用的結構:散熱片裸露,大張的設有LED光源芯片的鋁基板,貼裝在散熱片基板上(下方),再加前透明護罩。這種結構設計有如下問題:
1、傳熱設計原理問題
a、散熱主要是自然對流傳熱,空氣對流流經散熱肋片將熱量帶走,因而空氣對流暢通非常重要,自然對流是自下往上而流動,散熱片應設計成讓空氣自下而上穿過散熱肋片[1] 。
但 圖1所示當前LED路燈的散熱片,空氣對流不暢,對流冷空氣不易均勻地流經整個散熱肋片,在散熱片的中心處,空氣溫度高,散熱效果差(表面對流傳熱系數低下),并且隨著散熱片外尺寸加大,其對流傳熱效果進一步惡化。散熱片尺寸加大一倍,但其散熱效果并不增加一倍,也就是說:圖1所示結構的LED路燈,功率 越大,其散熱片尺寸必須加倍地增大。
b、散熱肋片之間的間距沒有優化。在自然對流散熱過程中,不是一味地增加散熱片面積(加密散熱肋片間距),就能提高散熱量,當肋片加密到某一值(最佳值)時,再增加,散熱量反而下降。
以上問題所致的結果:散熱效果低,LED結溫高;散熱片的尺寸大(即路燈尺寸大),重量沉(十多公斤),散熱成本高居不下。
2、制造生產方面問題
a、散熱片整體結構尺寸大,無論采用鋁熱壓鑄還是鋁擠出成型,散熱肋片的厚度不能薄(2mm以上),因而肋化效率非常低,散熱用鋁多,LED路燈重量沉,其中主要原因在此,散熱成本也就高。
b、水密封問題,整體式,大尺寸增加了前透明保護罩與散熱片基板之間水密封技術難度,密封的內室空腔大,又不能采用固化密封膠,水密封可靠性低,造價也高。
c、大尺寸的鋁基板與散熱片基板之間的接觸傳熱可靠性問題。尺寸大了就不容易保證鋁基板沒有曲翹變形和凹變形,如果LED芯片正好在變形處,該處鋁基板與散熱片基板面之間的間隙加大,則就導致該處的LED芯片工作溫度上升,該LED芯片可靠性下降。
3、電源散熱及可靠性問題
a、電源裸露,就得采取水密封措施,為了保證電源板內元件,特別是電解電容散熱,必須采取灌膠,全灌封工藝,電源成本升(20%左右),即使這樣,電解電容的工作溫度還是高,壽命減短,電源可靠降低。
b、電源安裝在散熱片的上方,電源的環境溫度人為地提高(可達到50~60℃)。又影響可靠性。
4、整體式結構,一旦有故障,必須整體拆下,進工廠修理,維護困難。不容易形成通用模塊標準,不符合現代化工業產品發展規范。
led照明展設計方案
1、臥室的頂燈,最好做成雙控的,入門的時候有開關,在床邊也要有開關,這樣懶人們關燈就不用起床了。
2、臥室的空調,最好不要正對著床,這樣晚上睡覺很容易吹病。
3、臥室除了主光源,一定要有輔助的光源,特別是用于閱讀的臺燈,和柔和的夜燈,要為它們考慮好電源的問題。
4、或許你現在的床是不需要電源的,但很多進口床撐是要用電的(比如可以把床抬起來讓你舒服的看電視或看書),所以為了避免到時候買了那種床又沒法使用,最好給床頭處留好電源,這種一般是需要每邊各一個電源。
分兩個部分:
1)是光敏電路,用以產生開關控制信號,電路形式多樣,可參考網上的;
2)控制市電通斷的開關電路,有采用繼電器等機械式的,也有采用(單、雙向)可控硅作為開關部件的,由于可控硅工作在交流電環境下,所以大都采用光電管耦合方式,來接收控制信號-----光敏電路輸出的信號。
希望能幫你