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大功率與小功率LED的區(qū)別

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2014-06-04  瀏覽次數(shù):560
核心提示:LED走向大功率是一個市場趨勢,也是未來發(fā)展的主流,但目前由于技術(shù)上還未能達(dá)到我們所期望的結(jié)果,從技術(shù)角度講,目前還不太適合用于家庭照明。
 隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?yōu)檫m應(yīng)大面積照明而研發(fā)出功率越來越大的單顆LED芯片,目前全球最前沿已經(jīng)可以做到單顆LED功率為200W以上,雖然功率可以做到很大,但其性價(jià)比并不佳。下面以我們以常見的幾種LED為例做一個分析。

目前業(yè)內(nèi)大量使用的都是單顆0.06W功率,其亮度最大可以做到7LM,我們暫按普通的做到6LM計(jì)算,如果要讓功率達(dá)到1W,我們需要用17個同樣的LED,其總亮度為17*6=102LM,也就是說可以做到100LM/W,如果我們采用單顆芯片為1W的功率,其輸出的亮度最高做到80LM,常用的一般在60LM左右,這是亮度上的一個主要區(qū)別,由此可見,對于家庭使用來講,我們還是要選擇小功率的LED比較合適。

從產(chǎn)品成本角度講,LED驅(qū)動電源成本要高于小功率的成本,這來自于兩個方面,一是LED本身的造價(jià),二是大功率的LED要加鋁散熱片,小功率只要用普通電路板,加上自然散熱就可以達(dá)到要求。

從產(chǎn)品日后維護(hù)成本來看,如果我們的燈具在使用中出現(xiàn)故障,可以找任何一家電器修理店去更換損壞的LED,一顆0.06W的LED成本最多1元錢,加上維修費(fèi)也不超過5元,如果是更換1顆1W的LED,LED成本就要8元,加上維修費(fèi)用就要15元左右。而相對來講,小功率的LED市場上隨便一個電子市場都可以采購到,大功率的則不一定哪里都可以買到。
大功率

LED走向大功率是一個市場趨勢,也是未來發(fā)展的主流,但目前由于技術(shù)上還未能達(dá)到我們所期望的結(jié)果,從技術(shù)角度講,目前還不太適合用于家庭照明。

LED本身是半導(dǎo)體器件,所有半導(dǎo)體器件正常工作都有一定的溫度要求,包括環(huán)境溫度和工作溫度。一般半導(dǎo)體器件正常工作的環(huán)境溫度都要低于80度,當(dāng)LED內(nèi)部的PN結(jié)溫度到達(dá)140度的時候,就會失效。正常工作時其自身的溫度會通過引腳或?qū)S玫鬃l(fā)出來,進(jìn)而再通過連接在引腳上的電路板或鋁基板向四周的空氣中散發(fā)出去,以保證LED的正常工作。一般來講單顆功率大于0.2W以上,都要采用鋁基板做散熱,再大功率還要增加鋁殼和鋁散熱片。當(dāng)然這與整個燈內(nèi)LED的數(shù)量和密度有關(guān),過于集中的小功率LED同樣要考慮散熱設(shè)計(jì)。這如同于各位身邊的每一件電子產(chǎn)品,如:電視機(jī)、顯示器、計(jì)算機(jī)主機(jī)等。不正確的散熱設(shè)計(jì)會直接導(dǎo)致LED壽命縮短和加快光衰速度。

1.現(xiàn)在大部分的結(jié)溫上限都能做到120度左右,目前cree的應(yīng)該算是較高的,為150度。

2.燈珠熱阻根據(jù)封裝材料結(jié)構(gòu)不同而不同,有些多芯片的高達(dá)幾十,單芯片的一般都是個位數(shù),頂多十幾,當(dāng)然這直接關(guān)系到結(jié)溫,算是關(guān)系到LED電源,光效等的重要參數(shù)了。

3.目前大部分LED燈具設(shè)計(jì)壽命都是20000~50000H,這由許多因素決定,首先IC等的壽命就限制了整燈的壽命。

4.結(jié)構(gòu)布局上從散熱方面來說其實(shí)就是接觸熱阻與導(dǎo)熱瓶頸的問題,這涉及較多,不好列出?偟膩碚f就是結(jié)構(gòu)一體,大面積良好接觸。PCB上面燈珠盡量平均分布就是了,避免熱源集中。

5.驅(qū)動效率當(dāng)然越高越好,布局上盡量原理最大熱源,也就是LED燈珠。可采用灌膠等方式,達(dá)到散熱固定絕緣的效果。

綜合考慮:良好的散熱設(shè)計(jì)溫升最好控制在35以下。結(jié)溫80以下。理論壽命50000以上。

目前的散熱設(shè)計(jì)難題

1.自然散熱受空間限制太大(輻射散熱本身影響較小,且受空間尺寸限制)。

2.自然散熱面積改善空間有限(對流散熱有限)。

3.目前都采用金屬部件做散熱器,較小空間內(nèi)熱傳導(dǎo)已經(jīng)足夠。(散熱器溫差較小,導(dǎo)熱系數(shù)影響較小)。

4.大部分的散熱設(shè)計(jì)都只能集中在燈珠選擇,散熱面積,界面接觸熱阻,輻射散熱上面。幾乎窮途末路。

5.目前狀況,散熱設(shè)計(jì)的突破點(diǎn)在燈具系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì),是一個實(shí)際生產(chǎn)制造,材料配件,結(jié)構(gòu)造型與散熱設(shè)計(jì)各種經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的成果。

      

 

 

 

 

 

 
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