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大功率與小功率LED的區別

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2014-06-04  瀏覽次數:601
核心提示:LED走向大功率是一個(gè)市場(chǎng)趨勢,也是未來(lái)發(fā)展的主流,但目前由于技術(shù)上還未能達到我們所期望的結果,從技術(shù)角度講,目前還不太適合用于家庭照明。
 隨著(zhù)LED技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?yōu)檫m應大面積照明而研發(fā)出功率越來(lái)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?xún)r(jià)比并不佳。下面以我們以常見(jiàn)的幾種LED為例做一個(gè)分析。

目前業(yè)內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計算,如果要讓功率達到1W,我們需要用17個(gè)同樣的LED,其總亮度為17*6=102LM,也就是說(shuō)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(gè)主要區別,由此可見(jiàn),對于家庭使用來(lái)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驅動(dòng)電源成本要高于小功率的成本,這來(lái)自于兩個(gè)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到要求。

從產(chǎn)品日后維護成本來(lái)看,如果我們的燈具在使用中出現故障,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(qián),加上維修費也不超過(guò)5元,如果是更換1顆1W的LED,LED成本就要8元,加上維修費用就要15元左右。而相對來(lái)講,小功率的LED市場(chǎng)上隨便一個(gè)電子市場(chǎng)都可以采購到,大功率的則不一定哪里都可以買(mǎi)到。
大功率

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

LED本身是半導體器件,所有半導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。一般半導體器件正常工作的環(huán)境溫度都要低于80度,當LED內部的PN結溫度到達140度的時(shí)候,就會(huì )失效。正常工作時(shí)其自身的溫度會(huì )通過(guò)引腳或專(zhuān)用底座散發(fā)出來(lái),進(jìn)而再通過(guò)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(lái)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。當然這與整個(gè)燈內LED的數量和密度有關(guān),過(guò)于集中的小功率LED同樣要考慮散熱設計。這如同于各位身邊的每一件電子產(chǎn)品,如:電視機、顯示器、計算機主機等。不正確的散熱設計會(huì )直接導致LED壽命縮短和加快光衰速度。

1.現在大部分的結溫上限都能做到120度左右,目前cree的應該算是較高的,為150度。

2.燈珠熱阻根據封裝材料結構不同而不同,有些多芯片的高達幾十,單芯片的一般都是個(gè)位數,頂多十幾,當然這直接關(guān)系到結溫,算是關(guān)系到LED電源,光效等的重要參數了。

3.目前大部分LED燈具設計壽命都是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.結構布局上從散熱方面來(lái)說(shuō)其實(shí)就是接觸熱阻與導熱瓶頸的問(wèn)題,這涉及較多,不好列出?偟膩(lái)說(shuō)就是結構一體,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.驅動(dòng)效率當然越高越好,布局上盡量原理最大熱源,也就是LED燈珠?刹捎霉嗄z等方式,達到散熱固定絕緣的效果。

綜合考慮:良好的散熱設計溫升最好控制在35以下。結溫80以下。理論壽命50000以上。

目前的散熱設計難題

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,較小空間內熱傳導已經(jīng)足夠。(散熱器溫差較小,導熱系數影響較小)。

4.大部分的散熱設計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,散熱設計的突破點(diǎn)在燈具系統的散熱設計,是一個(gè)實(shí)際生產(chǎn)制造,材料配件,結構造型與散熱設計各種經(jīng)驗相結合的成果。

      

 

 

 

 

 

 
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