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大功率LED產(chǎn)品詳情及行業(yè)分析

作者: 時(shí)間:2011-11-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  由于目前LED光通量、轉(zhuǎn)換效率和成本等方面的制約,因此決定了大功率白光LED短期內(nèi)的應(yīng)用主要是一些特殊領(lǐng)域的照明,中長(zhǎng)期目標(biāo)才是通用照明。

  特點(diǎn):

  LED作為照明光源具有體積小、耗電小、發(fā)熱小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、安全低電壓、耐候性好、方向性好等優(yōu)點(diǎn)。外罩可用PC管制作,耐高溫達(dá)135度.,低溫-45度;

  1.使用壽命:LED路燈使用壽命高達(dá)50,000小時(shí)以上;

  2.節(jié)能:比高壓鈉燈節(jié)電80%以上;

  3.綠色環(huán)保。大功率LED路燈不含鉛、汞等污染元素,對(duì)環(huán)境沒有任何污染;

  4.安全:耐沖擊,抗震力強(qiáng),led發(fā)的光在可見光范圍內(nèi),無紫外線(UV)和紅外(IR)輻射。無燈絲和玻璃外殼,沒有傳統(tǒng)燈管碎裂的問題,對(duì)人體無傷害、 無輻射;

  5.無高壓,不吸灰塵。消除了普通路燈因高壓吸收灰塵導(dǎo)致燈罩發(fā)黑引起的亮度降低;

  6.無高溫,燈罩不會(huì)老化發(fā)黃。消除了普通路燈因高溫烘烤燈罩使其老化發(fā)黃引起的亮度降低和壽命的縮短;

  8.啟動(dòng)無延時(shí)。led在納秒級(jí),通電即達(dá)正常亮度,無須等待,消除了傳統(tǒng)LED路燈長(zhǎng)時(shí)間的啟動(dòng)過程;

  9.無頻閃。純直流工作,消除了傳統(tǒng)路燈頻閃引起的視覺疲勞;

  10.無不良眩光。消除普通大功率LED路燈的不良眩光所引起的刺眼、視覺疲勞與視線干擾,提高駕駛的安全性,減少交通事故的發(fā)生。

  應(yīng)用范圍

  大功率LED在油田、石化、鐵路、礦山、部隊(duì)等特殊行業(yè)、舞臺(tái)裝飾、城市景觀照明、顯示屏以及體育場(chǎng)館等,特種工作燈具中的具有廣泛的應(yīng)用前景。
工作原理:

  發(fā)光二極管(LED)是一種能把電能轉(zhuǎn)化為光能的固體器件,它的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)等系統(tǒng)組成。LED的基本工作原理是一個(gè)電光轉(zhuǎn)換的過程,當(dāng)一個(gè)正向偏壓施加于PN結(jié)兩端,由于PN結(jié)勢(shì)壘的降低,P區(qū)的正電荷將向N區(qū)擴(kuò)散,N區(qū)的電子也向P區(qū)擴(kuò)散,同時(shí)在兩個(gè)區(qū)域形成非平衡電荷的積累。由于電流注入產(chǎn)生的少數(shù)載流子相對(duì)不穩(wěn)定,對(duì)于PN結(jié)系統(tǒng),注入到價(jià)帶中的非平衡空穴要與導(dǎo)帶中的電子復(fù)合,其中多余的能量將以光的形式向外輻射,電子和空穴的能量差越大,產(chǎn)生的光子能量就越高。能量級(jí)差大小不同,產(chǎn)生光的頻率和波長(zhǎng)就不同,相應(yīng)的光的顏色就會(huì)不同。

  大功率LED燈珠是LED燈珠的一種,相對(duì)于小功率LED燈珠來說,大功率LED燈珠的功率更高,亮度更亮,價(jià)格更高。小功率LED燈珠額定電流都是20mA,額定電流高過20mA的基本上都可以算作大功率。一般功率數(shù)有:0.25w、0.5w、1w、3w、5w、8w、10w等等。主要亮度單位為lm(流明),小功率的亮度單位一般為mcd(毫坎德拉,1cd=1000mcd),也就是發(fā)光強(qiáng)度I。

  1cd=1 lm/sr(流明/立體弧度)=1 燭光。解釋為:光源在指定方向上的立體角dΩ之內(nèi)所發(fā)出的光通量或所得到光源傳輸?shù)墓馔縟Φ,這二者的商即為發(fā)光強(qiáng)度I(單位為坎德拉,cd)。外罩可用PC管制作,耐高溫答135度.

  PC管制作LED目前做為一個(gè)新興的綠色、環(huán)保、節(jié)能光源被廣泛應(yīng)用于汽車燈、手電筒、燈具等場(chǎng)所。

  LED大功率之所以這樣稱呼,主要是針對(duì)小功率LED而言,目前分類的標(biāo)準(zhǔn)我總結(jié)有三種:

  其中第一種是根據(jù)功率大小可分為0.5W,1W,3W,5W,10W....100W不等,根據(jù)封裝后成型產(chǎn)品的總的功率而言不同而不同。

  第二種可以根據(jù)其封裝工藝不同分為:大尺寸環(huán)氧樹脂封裝、仿食人魚式環(huán)氧樹脂封裝、鋁基板(MCPCB)式封裝、TO封裝、功率型SMD封裝、MCPCB集成化封裝等等 。

  第三種可以根據(jù)其光衰程度不同可分為低光衰大功率產(chǎn)品和非低光衰大功率產(chǎn)品。

  當(dāng)然,由于大功率LED本身的參數(shù)比較多,根據(jù)不同的參數(shù)會(huì)有不同的分類標(biāo)準(zhǔn),在此不再類述。

  LED大功率仍然屬于LED封裝產(chǎn)品里的一種,是讓半導(dǎo)體照明走向普通照明領(lǐng)域里最重要的一環(huán)。

大功率應(yīng)用注意事項(xiàng)

  大功率及器件在應(yīng)用過程中,散熱、靜電防護(hù)、焊接對(duì)其特性有著很大影響,需要引起應(yīng)用端客戶的高度重視。

  一、散熱:

  由于目前半導(dǎo)體發(fā)光二極管晶片技術(shù)的限制,LED的光電轉(zhuǎn)換效率還有待提高,尤其是大功率LED,因其功率較高,大約有60%以上的電能將變成熱能釋放(隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)逐漸提高),這就要求終端客戶在應(yīng)用大功率的時(shí)候,要做好散熱工作,以確保大功率LED產(chǎn)品正常工作。

  1.散熱片要求。

  外型與材質(zhì):如果成品密封要求不高,可與外界空氣環(huán)境直接發(fā)生對(duì)流,建議采用帶鰭片的鋁材或銅材散熱片。

  2.有效散熱表面積:

  對(duì)于1W大功率LED 白光(其他顏色基本相同)我司推薦散熱片有效散熱表面積總和≥50-60平方厘米。對(duì)于3W產(chǎn)品,推薦散熱片有效散熱表面積總和≥150平方厘米,更高功率視情況和試驗(yàn)結(jié)果增加,盡量保證散熱片溫度不超過60℃。

  3.連接方法:

  大功率LED基板與散熱片連接時(shí)請(qǐng)保證兩接觸面平整,接觸良好,為加強(qiáng)兩接觸面的結(jié)合程度,建議在LED基板底部或散熱片表面涂敷一層導(dǎo)熱硅脂(導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)≥3.0W/m.k),導(dǎo)熱硅脂要求涂敷均勻、適量,再用螺絲壓合固定。

  二、靜電防護(hù)

  LED屬半導(dǎo)體器件,對(duì)靜電較為敏感,尤其對(duì)于白、綠、藍(lán)、紫色LED要做好預(yù)防靜電產(chǎn)生和消除靜電工作。

  1.靜電的產(chǎn)生:

  ① 摩擦:在日常生活中,任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可產(chǎn)生靜電,而產(chǎn)生靜電的最常見的方法,就是摩擦生電。材料的絕緣性越好,越容易摩擦生電。另外,任何兩種不同物質(zhì)的物體接觸后再分離,也能產(chǎn)生靜電。

 ?、?感應(yīng):針對(duì)導(dǎo)電材料而言,因電子能在它的表面自由流動(dòng),如將其置于一電場(chǎng)中,由于同性相斥,異性相吸,正負(fù)離子就會(huì)轉(zhuǎn)移,在其表面就會(huì)產(chǎn)生電荷。

  ③ 傳導(dǎo):針對(duì)導(dǎo)電材料而言,因電子能在它的表面自由流動(dòng),如與帶電物體接觸,將發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。

  2.靜電對(duì)LED的危害:

  ①因瞬間的電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱,使LED局部受傷,表現(xiàn)為漏電流迅速增加,仍能工作,但亮度降低,壽命受損。

 ?、谝螂妶?chǎng)或電流破壞LED的絕緣層,使器件無法工作(完全破壞),表現(xiàn)為死燈。

  3.靜電防護(hù)及消除措施:

  對(duì)于整個(gè)工序(生產(chǎn)、測(cè)試、包裝等)所有與LED直接接觸的員工都要做好防止和消除靜電措施,主要有

  1、車間鋪設(shè)防靜電地板并做好接地。

  2、工作臺(tái)為防靜電工作臺(tái),生產(chǎn)機(jī)臺(tái)接地良好。

  3、操作員穿防靜電服、帶防靜電


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