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如何提高LED照明难度开发的灯具设计【资讯】

发布时间:2019-10-09 21:38:57 阅读: 来源:胎压计厂家

OFweek半导体照明网讯 光二极管(LED)稳坐次世代光源主流宝座已无庸置疑,LED在照明除能取代原有照明光源,更有机会发展广泛多元的创新应用,但亦同时伴随在模组、电源设计、安装场所与散热、寿命等必须克服的新挑战。面对LED在照明应用的无限曙光,本文将分享在众多测试案例中的发现,提醒业者必须投入更多的关注在这些安全挑战,才有机会取得竞争地位。

高功率LED灯具散热挑战重重

随着LED封装技术改进,LED业者亟欲突破亮度障碍,取代高亮度的高强度放电灯源(HID)或白炽灯。

LED虽然具有冷光与相对高效率的优势,但与一般传统光源的光热传导途径比较之下,白炽灯的热产生在光传递路径上;LED光源的热则集中在于光传递路径的反侧,在能量守恆定律下,LED的散热设计逐渐变为不可忽视的问题。

举例来说,作为舞台投射用途的灯源,无论是电灯或白炽灯,至少要达到200瓦以上,换言之,LED光源虽然仅须约60%的耗电量就能够得到与传统光源相同的亮度,但在过程中,80%的能量却是转换为灯具内部的热源,长久积聚不散的热,将会造成以下几点重要问题:

LED光效率降低

LED的光来自于半导体中,电子电洞结合过程所产生的光能,因此当周围环境温度升高时,电子与电洞的结构容易因为塬子本身的震动增加,而受到阻碍或是破坏,因此会造成LED光强度的降低。

绝缘的破坏

当LED灯具因散热设计不佳而造成环境温度上升时,作为安全最后一道防线的绝缘聚合物材料,亦受到热劣化的挑战。

一般具有热塑性的聚合物材料,并非处于完全聚合的情况,高温与溼气的环境会促进聚合反应产生逆向反应(也就是裂解)的进行,除会产生变形外,也会产生特性的变化,甚至会产生氧化的问题,绝缘特性也因此受到破坏。

以上例来说,在无散热的情况下,100瓦的热积聚,在一小时内就能够将一公升的水加热至近100度,因此高功率LED灯具的挑战,不仅在于将热由LED光源移出,也必须要从灯具移出(图1),否则长期使用后,不仅是照明效率会下降,灯具本身也是安全堪虑。

图1LED灯泡须要具备散热设计

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