厂房照明用LED工矿灯开发案(精).doc

厂房照明用ＬＥＤ工矿灯开发案
　 1、引言：
　在工厂的能耗中，照明能耗占有一定的分量。例如在一个4万平方米的厂房建筑物中,照明用电负荷约为4０0ＫW,因此，在工厂照明灯具的选用中，如何实现节能、环保是摆在工厂设计者一个重要的课题。采用新型ＬＥD光源为基础的照明灯具,除了节能环保外,它还具有寿命长、响应时间快、光色纯光线集中等优点,近年来，　 2、LED照明设计关键技术ﻫ 　新技术 、新材料和新工艺不断应用到大功率　ＬEＤ光源的设计中,为大功率 LEＤ灯具设计奠定了坚实的基础 ．由于同为　ＬED光源的应用产品差异性较大，其设计　、测试等标准的出台具有一定滞后性 ，所以导致不同厂家生产的产品在结构、性能等方面互换性较差 .同时，LEＤ灯具产品本身就是一个机、光、电等因素的整合,其设计更是涉及到众多领域的技术。ﻫ　　3、ＬED工矿灯设计实例ﻫ LED工矿灯的设计，涉及较多细节，我们按照以下几个重要的注意事项，逐一分析讨论，以此来体现设计流程和方法,如图所示：ﻫ　 功率选择
　 光源选择ﻫ 散热设计ﻫ 机构设计ﻫ　 光学设计ﻫ 功率选择
传统工矿灯以250W或４0０Ｗ高压钠灯和金卤灯居多，和新型的LED灯具的特性对比，有着较为明显的差别,见下表：ﻫ　
考虑到在实际使用中的高压钠灯和金卤灯光衰及二次出光问题,其实际发光效率远低于80ｌm／W，，一旦光照效果符合预期，即比传统灯具节能超过50%。ﻫ ３。2 光源选择ﻫ 　目前市面上大功率ＬＥD光源比较知名的品牌有:CＲＥE、OSRAM、NICＨＩA、Luｍiledｓ（最早的LＥD),另外台湾厂商的晶元、艾迪森以及国内的封装大厂深圳万润、珠海瑞丰、　 为保证产品的稳定性，此工矿灯我们选用最为知名的CRＥE光源。ﻫ　 3。3 散热设计：ﻫ　　在大功率ＬＥD 中,散热是个大问题。例如,１　个10W　白光LEＤ　若其光电转换效率为20%，则有　8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率ＬＥD的器芯温度会急速上升,当其结温（TJ)上升超过最大允许温度时(一般是１5０
℃),，以下我们分别从铝基板和散热器两方面结合，来探讨散热设计。ﻫ 　3。3．1 基板选用ﻫ　　在ＬED产品应用中﹐通常需要将多个LEＤ光源组装在一电路基板上。电路基板除了扮演承载LＥＤ模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着ＬED输出功率越来越高﹐基板还必须扮演散热的角色﹐以将ＬED晶体产生的热传派出去﹐因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。针对基板，我们分别比较了FR４、陶瓷基板以及MCＰCＢ.
(1）·Ｋ,无法满足高功率ＬED照明散热要求；
(2)Cｅrａmiｃ导热系数大于８０W/m·Ｋ,价格昂贵、加工性差，无法大面积使用；ﻫ　　(3）·K，价格适中、加工性强，技术成熟可批量生产。ﻫ　 散热器设计ﻫ　　散热器的作用就是吸收基板或芯片传递过来的热量,然后发散到外界环境，保证ＬＥD芯片的温度正常。绝大多数散热器均经过