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LED照明幾大難題

作者: 時間:2014-01-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1核心難題:散熱
我研究了某光源封裝廠家提供的大功率集成模組光源的光效問題,20w-200w不同功率的模組所用的芯片都是相同的,但20W的模組的光效高達(dá)94lm/w(熱光效),50W的模組的光效為82lm/w(熱),100W的模組的光效高達(dá)70lm/w(熱光效)200W的模組的光效高達(dá)57lm/w(熱),這其實(shí)是熱量在作祟,我測試過,同樣的模組,在良好的散熱前提下,20W的模組的光效高達(dá)105lm/w(冷光效),也就是說,如果散熱設(shè)計(jì)的非常好的話,那么200W的模組的光效高達(dá)105lm/w,那么,做成B級能效(90lm/w)的燈具的成本應(yīng)該是在12RMB/w以下,你想賣多少錢一瓦,就看用戶的開心程度了。采用什么樣的技術(shù)才能達(dá)到這么理想的散熱效果,建議你去好好研究一下,但成本不能高了,要有意義,能量話

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/221870.htm

第二:最棘手的問題:小型化
大家都知道,幾年前統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表明,全國大用的路燈總數(shù)月為2400萬盞,這個數(shù)字到現(xiàn)在是3000萬盞,隧道燈的數(shù)量大致和路燈相當(dāng),因?yàn)?km的隧道平均用燈數(shù)量大致相當(dāng)于10km道路的平均用燈數(shù)量,這個數(shù)字準(zhǔn)不準(zhǔn)沒關(guān)系,我想說的是,這么多的燈都換成LED燈具,光是鋁這一塊就是一個無法承受的天文數(shù)字,就按一個燈10KG計(jì)算,那么久大約是60萬噸,為什么不能把高壓鈉燈的等跑i扭下來,把LED燈換上去呢?這就是一個小型化的難題,前提是:散熱還要好,節(jié)能指標(biāo)還不能下降,怎么樣,你來試試看。
3不是難題的難題:驅(qū)動電源
從驅(qū)動電源的發(fā)展情況看,效率和可靠性都已經(jīng)相當(dāng)優(yōu)秀了,為什么還要當(dāng)成一個難題來說呢。是的,它的價格就是一個難題。從現(xiàn)在市面上的電源看,性能好一點(diǎn)的,大約價格為3元/w,當(dāng)然,也有2-3元/w之間的,這個價格大約是光源價格的1/2弱,在燈具成本中成為第二大因素,如果使用非隔離殿宇,成本是下來了,但是安規(guī)又過不了,我們總不能自己去研發(fā)和生產(chǎn)電源吧?這也太難為情了。有公司推出采用交流驅(qū)動的LED光源,我朋友告訴說,這種光源的壽命不行,最好不要考慮。我沒有測試過這種LED光源,所以就不敢妄加評論。
4附加的難題:連續(xù)調(diào)光
LED是一個很隨和的家伙,可以餓著,也可以撐著,驅(qū)動電流的大小都不挑剔,給吃多少電流就發(fā)多少光,這就長生了對LED進(jìn)行調(diào)光控制的需求。這個功能增加固然是好事,可以讓人更加懶惰了,節(jié)能指標(biāo)也可以提高一點(diǎn)了,但是,增加了這個功能后,使系統(tǒng)的可靠性下降了,成本提高了,業(yè)主們一方面喊叫燈具的價格太高,另一方面卻要增加自動連續(xù)調(diào)光的功能,真是做人難,做LED人更難,做LED好人難上加難。
5.LED十大難題之五:
人人敬畏的難題:斑馬紋
什么是斑馬紋,必須要看圖片,文字不是很好解釋,但是可以在網(wǎng)上找看看

因?yàn)檫@個現(xiàn)象現(xiàn)在還沒有得到更好的解決,于是,專家們說了:這是白光照明的固有現(xiàn)象。有人說了,專家的作用就是把粉絲們給說糊涂了。這二種說法的基礎(chǔ)就是:專家們還都沒搞清楚這種現(xiàn)象是怎么回事。以前說過,路面的均勻度越高,斑馬紋現(xiàn)象越嚴(yán)重。我到不同的城市出差之際,遇到高壓鈉燈照明效果很均勻的路段,我就喜歡拿出照度計(jì)測一下均勻度,測試結(jié)果表明:路面的照度均勻度在0.35-0.4之間。二那些均勻度高達(dá)0.6以上的路段看上去就非常差了,這張照片顯示的路段的照度均勻度高達(dá)0.61.其實(shí),不管是白光照明還是鈉光照明,斑馬紋現(xiàn)在不是與生俱來的,完全可以通過高超的光學(xué)設(shè)計(jì)來修正,這可能需要變換一下坐標(biāo)系和標(biāo)準(zhǔn)才能引導(dǎo)設(shè)計(jì)師們?nèi)プ龀隽钊顺挤脑O(shè)計(jì)。



這個是針對路燈,我對現(xiàn)在LED路燈大部分工廠不看好,這個路燈產(chǎn)品系列太不成熟了
6.難題之六:壽命

LED燈具 的壽命到底是多長?這個問題可能是目前行業(yè)最難說清楚的問題。有人拿光源的50000小時說事,但這個5萬小時又是理論推算。草帽和食人魚封閉的LED的壽命可以說清楚,3528MT封閉的LED也可以說清楚,因?yàn)樗麄兊膲勖鼪]有那么長,實(shí)驗(yàn)室做兩三年就給結(jié)果了,但1-3W大功率的光源就說不清楚了,所說CREE和OSRAM已經(jīng)做到了30000小時左右,光衰仍然低于30%,所以估計(jì)光源的壽命(光衰30%)是5萬小時,這倒也差不多。但到底LED的壽命多長才算合適呢?我的觀點(diǎn)是,要根據(jù)燈具所用的場合設(shè)計(jì)不同的壽命。比如用在每天照明時間為18小時以上的場合(隧道,地下車庫等)就需要5萬小時的壽命,而道路照明燈具的壽命3萬小時就夠用了,這個就意味著LED路燈使用要使用年以上,我敢說,現(xiàn)在裝上去LED路燈在3年后就很不技能 了,因?yàn)長ED路燈在3年后的燈具光效就會超過150LM/W,比現(xiàn)在高一倍,那個時候一定要換燈的,同樣,用于8-10小時每天的照明燈,2萬小時就可以了??!


但是事實(shí)是由于成品受好多因素的影響,大部分都不能達(dá)到3萬小時
十大難題之七:
道不白的難題:結(jié)溫
LED的結(jié)溫是與LED的壽命密不可分的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),你設(shè)計(jì)的LED燈具的結(jié)溫是多少,有多少人能說明白?真要想說明白,那就拿到專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)鑒定一下才可以,可這樣大的測試有誰會去做?花錢不說,時間又很長,要求還很多,煩都煩死了,其實(shí),結(jié)溫的裝去額數(shù)字兵不重要,關(guān)鍵是散熱通道的設(shè)計(jì)是不是合理,如果散熱通道設(shè)計(jì)合理,通常結(jié)溫是不會超過75攝氏度的,這個結(jié)溫是完全可以接受得,至于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推薦的65攝氏度還有待商酌,記得去年的時候有朋友問我:我的燈體溫度不高,手摸不燙手,可是燈的面罩很燙手,這是怎么回事?很明顯,這就是散熱通道設(shè)計(jì)不合理的典型案例,結(jié)溫已經(jīng)超過140攝氏度了,熱量從出光面以外紅外輻射的形式散發(fā)出來了,我的主張是,對于光源功率單顆用到1.5W以上時,鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)選用2.2W/m.k,最好是3w/m.k,導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)也要3W/m.k以上的,當(dāng)然,回流焊是比不可少的,還要有足夠的散熱面積,如果是采用模組集成大功率光源,那么至少也要用到熱量,如果你有其他的高效散熱技術(shù)的話,那就在好不過了
第八難題之成本:
對于燈具執(zhí)照企業(yè)來說,成本在某種程度上是生存的瓶頸,LED照明燈具居高不下的根源在于二源:第一是光源,第二是驅(qū)動電源。
這二源的成本占據(jù)了整個照明燈具成本的65%以上,我們分析了一些低價中標(biāo)的公司,發(fā)現(xiàn)他們這兩源占的成本比例約為50%,能把這個比例降下來的主要途徑是三條:一是自己封裝光源(低成本的),二是采用低質(zhì)量的光源(坑人的),三是加大驅(qū)動電源(低光效的)這樣一來,他們的燈具就來了競爭力。比如,深圳有一家公司,在跟我們講訂單的時候報(bào)出的價格是燈具15元/w,聽到這個報(bào)價,我差點(diǎn)暈過去,所以,用戶想知道為什么我的 燈具價格比他們高達(dá)50%以上,讓我們二家在二天之內(nèi)把燈具送過去直接進(jìn)行PK,結(jié)果自然是高價高質(zhì)量的,這個用戶明白一分價錢一分貨的道理。我們用的是OSRAM的光源,他們用的是CREE的芯片,外行不清楚啊,這不都是進(jìn)口的嗎?其實(shí)差距大了去了,所謂光源,是只已經(jīng)封裝好的,可以直接用來制造燈具的原件,而芯片是不能直接用到燈具的制造的零件,這就像是計(jì)算機(jī)的源代碼一樣,只有經(jīng)過后續(xù)的一些工序才能使用。去年產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在哈爾濱召開的標(biāo)準(zhǔn)推介會上,發(fā)布了這樣一些數(shù)據(jù):同樣的芯片,不同的封閉廠家,光效相差53%,不同的芯片,同樣的封裝廠家,光效差距是27%,而且,我所見到的國內(nèi)封裝的光源與國家著名品牌的大功率光源相比還有很大的差距,只要問題有二個:一時個光衰快,一個是顏色不正,偏綠偏黃的多,所以,我主張國內(nèi)的封裝廠家可以成立一個聯(lián)合研究組織,把封裝這一塊的水平提高上去


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