Технічна підтримка, необхідна для розробки потужних світлодіодів у внутрішньому освітленні
1. Можливості бізнесу на ринку світлодіодного освітлення принесли промисловості нескінченну фантазію. У минулому застосування світлодіодного освітлення перейшло від застосування зовнішнього світлодіода до внутрішнього освітлення. Відповідно до стратегій Unlimited, розвиток світлодіодного внутрішнього освітлення матиме експоненціальну тенденцію зростання протягом наступних п'яти років. За оцінками, до 2011 року його обсяг виробництва досягне десятків мільярдів доларів. Особливо у 2009 році Європейський Союз взяв на себе провідну роль у реалізації плану заборони ламп розжарювання, а питання енергозбереження привернули велику увагу, створивши величезні ринкові можливості та оптимістичні перспективи для світлодіодного внутрішнього освітлення. Нижче проаналізовано розвиток потужних світлодіодів у сфері внутрішнього освітлення з урахуванням потреб таких технологій світильників, як технологія відведення тепла, оптичний дизайн та конструкція приводу.
Розвиток потужного світлодіодного освітлення Розвиток потужного світлодіодного освітлення залежить від двох основних елементів: один-це сама мікросхема; інший - це технологія ламп, включаючи відведення тепла, оптику та керування автомобілем.
2 Підтримка чіпів
Наразі ключ до розвитку технології світлодіодних чіпів лежить у матеріалі підкладки та технології епітаксіального росту. Основний матеріал розвинувся від традиційних сапфірових матеріалів, кремнію та карбіду кремнію до нових матеріалів, таких як оксид цинку та нітрид галію. Незалежно від того, чи це потужні мікросхеми для акцентного освітлення та загального освітлення, чи мікросхеми малої потужності для декоративного освітлення та якесь просте допоміжне освітлення, ключ до технологічних оновлень-як розробити більш ефективні та стабільні чіпи. Всього за кілька років за допомогою низки технологічних удосконалень, включаючи структуру стружки, обробку шорсткості поверхні та конструкцію багатоквантової структури свердловини, світлодіод досяг величезного прориву в ефективності освітлення. На малюнку 1 представлена принципова діаграма розвитку структури світлодіодного чіпа. З поступовим дозріванням технології виробництва квантова ефективність світлодіодів буде ще більше покращуватися, а також буде збільшена світловіддача світлодіодних чіпів.
Технологія тонкоплівкових чіпів є основною технологією у виробництві надяскравих світлодіодних чіпів, які можуть зменшити втрати світловіддачі з усіх боків і можуть використовувати відбивну поверхню внизу, щоб зробити більше 97% світлового виходу спереду (див. малюнок 2). Це не тільки значно покращує світловіддачу світлодіода, але і створює чудові зручні умови для дизайну лінз.
3 Необхідність світлотехніки
3.1 Технологія розсіювання тепла
Громадськість завжди турбувалася про термін служби ламп та ліхтарів. Якщо тільки покладаючись на використання низькотемпературних світлодіодних компонентів, не вдається побудувати хорошу систему відведення тепла для світильника, а тепловий опір від вузла PN до навколишнього середовища необхідно ефективно зменшити, щоб значно зменшити вузол PN Температура світлодіода та успішна практика подовжують довговічність світлодіодних ламп та мета збільшення фактичного світлового потоку. На відміну від звичайних традиційних ламп, друкована плата є не тільки носієм живлення світлодіода, але й носієм тепловіддачі світлодіода, тому конструкція тепловідведення радіатора та друкованої плати є дуже важливою. Крім того, виробник світильників також повинен враховувати такі фактори, як якість, товщина та розмір матеріалу, що відводить тепло, а також обробку та з'єднання інтерфейсу тепловідведення.
3.2 Оптичний дизайн
У порівнянні з традиційними лампами, спрямованість та точкове джерело світла є двома найбільш типовими характеристиками світлодіодів, і те, як правильно використати ці дві характеристики світлодіодів, є ключем до оптичного дизайну ламп.
Завдяки подвійному оптичному дизайну світлодіодів світлодіодні лампи можуть досягти кращої кривої розподілу світла. Наприклад, у приміщенні з освітленням світло ламп має бути дуже яскравим, а абажури з високою світлопроникністю можна використовувати для покращення ефективності вилучення світла. Або застосуйте до ламп технологію світловодних пластин, тим самим змінивши світлодіодне точкове джерело світла на поверхневе джерело світла, що може не тільки покращити рівномірність розподілу світла лампи, але й запобігти відблиску. Крім того, в деяких додатках допоміжного освітлення та акцентного освітлення, щоб виділити об’єкт, що підлягає освітленню, потрібен специфічний конденсуючий ефект. У цьому випадку його можна використовувати з деякими конденсаційними лінзами або відбивачами для досягнення ідеального оптичного ефекту. .
3.3 Конструкція приводу
Необхідно переконатися, що струм світлодіодного приводу є постійним вихідним струмом. Коли світлодіод працює під прямим струмом, відносна зміна напруги вузла дуже мала. Тому забезпечення постійного струму світлодіода в основному еквівалентно забезпеченню постійного вихідного струму світлодіода. Крім того, дизайн управління освітленням є одним із сучасних моделей приводів. В основному використовується в освітленні навколишнього середовища. Він може досягати різних рівнів яскравості відповідно до різних умов та повністю досягати цілей енергозбереження. Наразі основна тенденція проектування приводів зосереджена на покращенні коефіцієнта потужності, зменшенні споживання електроенергії приводом, оптимізації точності управління та прискоренні швидкості реагування. У процесі проектування необхідно враховувати дизайн джерела живлення, схему друкованої плати та послідовно-паралельне з'єднання.
4 Технічні проблеми потужного світлодіодного освітлення
Незважаючи на те, що світлодіоди задовільно спрацювали у приміщенні з акцентним освітленням та декоративному освітленні, вони все ще стикаються з багатьма проблемами загального освітлення та освітлення навколишнього середовища, включаючи початкову вартість, ефективність освітлення при низьких колірних температурах, показник передачі кольору та надійність системи тощо.
4.1 Подальше зменшити початкові витрати на закупівлю
Вартість є відносно чутливим чинником внутрішнього освітлення, особливо в домашніх умовах. Хоча моделей світлодіодних ліхтарів стає все більше, а ефективність освітлення постійно покращується, проблема високих цін все ще існує. Однак, коли ціна на світлодіодні джерела світла знижується і загальна конструкція системи оптимізується, загальна вартість неминуче впаде. Нагадаємо, що коли компактна енергозберігаюча люмінесцентна лампа була вперше випущена на ринок, її вартість становила близько 15 доларів США, але зараз вона впала до менш ніж 1,50 доларів США. Тому можна зробити висновок, що з безперервним розвитком ринку ціна на світлодіодні світильники незабаром досягне прийнятного для громадськості рівня.
4.2 Покращення світлового ефекту при низькій колірній температурі
Низька колірна температура нижче 4000K зазвичай є першим вибором для внутрішнього освітлення будинку. Тепле біле світло робить все оточення більш теплим і розслаблюючим; Хоча холодне біле світло дає людям чисте, ефективне та яскраве відчуття, яке більше підходить для офісного та зовнішнього освітлення. Через люмінофор світловіддача світлодіода при низькій колірній температурі зазвичай приблизно на 30% нижча, ніж при високій колірній температурі.
4.3 Управління світловіддачею та індексом передачі кольору
Загалом, чим вища світлодіодна ефективність світлодіода, тим нижчий показник передачі кольору. Внутрішнє освітлення зазвичай вимагає, щоб світлодіоди мали вищий індекс передачі кольору, щоб об’єктивно відображати яскравість та колір об’єктів та досягати справжнього ефекту прямого спостереження за зовнішнім краєвидом неозброєним оком. З цієї причини, покращуючи світловіддачу світлодіодів, необхідно також додатково збільшити індекс передачі кольору. Інший метод - додати трохи червоного світла на поверхню лампи, щоб досягти ефекту індексу передачі кольору понад 90.
4.4 Підвищення ефективності під час їзди з високим струмом
В даний час зазвичай можна збільшити струм світлодіода 1 Вт з 350 мА до 1000 мА. Однак під час руху під високим струмом, навіть якщо світловий потік збільшується, загальна продуктивність, як правило, буде відносно значно знижена. Тому загальна вартість системи та ефективність освітлення повинні бути збалансовані. Якщо ефективність освітлення світлодіодів можна покращити під час силового струму, до тих пір, поки можна забезпечити більш високу ефективність освітлення системи, кількість необхідних світлодіодів можна значно зменшити, тим самим значно зменшивши витрати.
4.5 Ще більше зменшіть розмір упаковки світлодіодів
Окрім захисту навколишнього середовища, енергозбереження та захисту від забруднення, світлодіоди для приміщень також мають характеристики артистизму, невеликі розміри та індивідуальність. А завдяки подальшому зменшенню розміру світлодіодної упаковки конструкція лампи може стати більш гнучкою та інноваційною. Для додатків, які потребують змішаного освітлення для покращення передачі кольорів, менший розмір упаковки дуже корисний для реалізації дизайну зі змішаним світлом та змішаним світловим ефектом.
4.6 Подовжити термін служби та підвищити надійність системи
У системах загального освітлення загальну ефективність, термін служби та надійність світлодіодів необхідно покращити шляхом оптимізації системи. Збірка традиційних ламп порівняно проста, тоді як система світлодіодного освітлення включає декілька компонентів, як показано на малюнку 3.
Джерело світлодіодного світла: компактне, ефективне, з різноманітними кольорами та вихідною потужністю на вибір.
Перетворення потужності: ефективно перетворюйте джерела живлення змінного струму, акумулятора та інших джерел живлення в безпечні низьковольтні джерела постійного струму.
Управління та привід: Використовуйте електронні схеми для досягнення постійного струмового приводу та управління світлодіодами.
Теплове управління: Для досягнення більш тривалого терміну служби дуже важливо контролювати температуру світлодіодних вузлів, а також аналіз тепловіддачі також незамінний.
Оптичні компоненти: Матеріали лінз, відбивачів або світловодних пластин є необхідними оптичними компонентами для фокусування світла на зоні цілі.
5 Ознайомлення зі світлодіодними джерелами світла, що використовуються у внутрішньому освітленні
Як згадувалося вище, невеликі розміри та висока ефективність є важливими міркуваннями при виборі світлодіода як джерела світла. OSLON SSL LED є останнім продуктом Osram Opto Semiconductors, і його потужність становить близько 1 Вт. Як показано на малюнку 4, цей світлодіод в основному призначений для загального внутрішнього освітлення. Він має невеликий розмір і розмір упаковки всього 3 мм x 3 мм. Він має стабільну та надійну роботу та чудову світловіддачу. Максимальна ефективність освітлення перевищує 100 лм/мас. Навіть при великому струмі він може підтримувати чудову світловіддачу, тим самим ефективно знижуючи загальну вартість лампи. Він має надзвичайно високу надійність і кут променя 80 °, тому він може плавно випромінювати світло на зовнішню лінзу. Цей світлодіод також є ідеальним джерелом світла для внутрішніх точкових світильників, настільних ламп та стельових прожекторів.
Оскільки цей світлодіод може ефективно витримувати великі струми, він може допомогти споживачам створити надзвичайно енергозберігаючі та економічні рішення для освітлення. У зв'язку з цим світлодіод SSL OSLON має всі характеристики перетворення на&«зелений»&«; джерело світла в майбутньому. Тепловий опір цього світлодіода становить всього 7 К/Вт, управління тепловіддачею простіше, а його компактна форма дозволяє дизайнерам гнучкіше створювати складні та складні освітлювальні рішення. Якщо вам потрібно почекати іншого сильного світла, ви можете використовувати його з деякими лампами. Окрім версії ультра білого світла (колірна температура 5700 ~ 6500 К), існують також версія середнього білого світла та теплого білого світла (колірна температура 2700 ~ 4500 К)
OSLON SSL LED виготовляється за найновішою технологією чіпів для забезпечення надзвичайно високої світловіддачі. Основні параметри світлодіода OSLON SSL наведені в таблиці 1. В даний час, коли робочий струм становить 350 мА, типова яскравість ультра білого світла (колірна температура 5700K та 6500K) джерела світла досягає 110 лм, а максимальний світловий потік - 130 лм. Коли робочий струм становить 350 мА, а колірна температура - 3000 К, типова ефективність освітлення може досягати 75 лм/Вт, а яскравість може досягати 85 лм. Коли робочий струм становить 700 мА (тепле біле світло), яскравість досягає 155 лм, що може зменшити витрати на люмен і зберегти надзвичайно високу ефективність освітлення. Навіть невелика кількість світлодіодів може досягти високих стандартів освітлення.
Наприклад, для створення світлодіодного прожектора потужністю близько 15 Вт (див. Малюнок 5) потрібно лише сім світлодіодів OSLON SSL. Коли протікаючий струм становить 700 мА, яскравість світлодіодної лампи може досягати майже 1400 лм, а розмір дуже малий. Завдяки куту променя 80 °, оснащений відбивачем або лінзою, ефективність освітлення все ще дуже висока. Навіть з урахуванням розсіювання тепла та втрат світла кінцевий світловий потік лампи може перевищувати 1000 лм. Крім того, коли потрібна інша колірна температура або індекс передачі кольору, лише деякі з цих семи світлодіодів слід замінити на теплі білі або інші однотонні світлодіоди OSLON SSL. Таким чином можна отримати будь -яку колірну температуру або вищу передачу кольору, а гнучкість конструкції світлодіодної лампи значно збільшується.
Зі стрімким розвитком світлодіодних технологій та поступовим покращенням ефективності світлодіодного освітлення, застосування світлодіодів стане все більш широким. Особливо із все більш серйозною проблемою глобального дефіциту енергії люди приділяють все більшу увагу перспективам розвитку світлодіодів на ринку освітлення. Світлодіод стане потенційним джерелом світла для заміни ламп розжарювання, вольфрамових та люмінесцентних ламп. Крім того, що стосується дизайну внутрішнього освітлення, світлодіоди, як правило, будуть енергозберігаючими, гуманними та художніми.
OSLON SSL LED відповідає різним вимогам для освітлення приміщень: не тільки розмір упаковки становить 3 мм x 3 мм, але й стабільність і надійність; його максимальна світловіддача перевищує 100 лм/мас., і вона може підтримувати чудову світлову ефективність навіть при високих струмах. , Таким чином ефективно знижуючи загальну вартість лампи; крім того, завдяки куту променя 80 °, він може плавно проектувати світло на зовнішню лінзу або відбивач.
