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LED面板灯关键技术详解

作者:时间:2017-10-25来源:网络

  随着LED灯具行业的发展,作为LED背光衍生而出的,其光线均匀,无眩光,结构精致,得到了很多人的喜爱,是现代时尚室内照明的新潮流。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368152.htm

  

  1.面板灯铝框

  是的主要通道,外观简单大方,可以使用ZY0907,采用模具冲压开模费用低,加工费用也低;压铸的铝框架IP等级可以高一点,表面质感好,整体美观,但是前期投入模具费用较高。

  2.LED光源

  通常LED灯珠使用3528,也有人使用3014和5050。3014和5050成本低,光效略差些,关键是其导光网点设计困难。3528光效高网点通用性好。

  3.LED导光板

  将侧面LED光通过网点折射使光线从正面均匀导出,导光板是质量控制的关键点。网点设计不好,看到的整体光效就很差,一般会出现中间亮两边暗,或者出现进光处有亮光带,或者可见局部暗区,再或出现不同角度亮度不一致。要提高导光板的光效主要靠网点的设计,其次是板材的质量,但是没必要迷信一线名牌的板材,合格板材之间的透光率通常相差无几。一般的小LED灯工厂都是直接买公用的导光板使用,就不需要重新打样设计,较多厂家使用的公版通常质量合格。

  4.LED扩散板

  将导光板的光均匀的导出,还能起到模糊网点作用。扩散板一般使用亚克力2.0的板材或PC 料,差点的就是PS材料,亚克力的成本较低且透光率比PC高稍高,亚克力脆抗老化性能弱,PC的价格稍为昂贵,但抗老化性能强。扩散板在装上以后不能看到网点,且透光率要在90%左右。亚克力透光率在92%,PC为88%,PS大概也就80%,大家可以根据需求进行扩散板材料的选择,目前多数厂商都是采用亚克力的材料。

  5.反光纸

  将导光板背面余光反射出去以提高光效,一般为RW250。

  6.后盖板

  主要作用就是密封,一般用1060铝,还可起到一点的散热作用。

  7.驱动电源

  目前有2种LED驱动电源,一是使用恒流电源,此模式效率高,PF值高达0.95,性价比高;二是使用恒压带恒流电源,性能稳定,但是效率低,成本高,一般使用这种电源主要是出口,对方要求有认证的要求,须使用有安规的电源。其实家庭使用恒流电源是很安全的,因为用户都难以接触到电源,而灯体本身使用的是安全的低压电。

  8.安装挂件

  悬吊钢丝、安装支架等用于安装固定的配件。

  从质量控制的角度来说,为提高光效把追加的钱花在LED光源与LED导光板是最有效的,从市场销售的角度来说,把追加的钱花在铝框盖板挂件等方面可以提升产品档次。

  LED面板灯的三大关健技术

  光性能(配光):LED面板灯的光学性能主要涉及到光度、光谱和色度等方面的性能要求。根据最新行业标准“半导体发光二极管测试方法”,主要有发光峰值波长、光谱辐射带宽、轴向发光强度角、光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、色纯度和主波长、显色指数等参数。LED面板灯常用的白光 LED,色温、显色指数和照度就尤为重要,它是照明气氛和效果的重要指标,而色纯度和主波长一般没有要求。

  LED行业内的主流做法是在封装形成光源或光源模组以后,在做成灯具的时候再进行配光,这样采用的是原有传统光源的做法,因为传统光源是 360°发光。如果要把光导到应用端,目前飞利浦的传统灯具做到最好的一款,光损失也达到40%。而我们国内众多的LED下游厂家应用的灯具光学参数其实都是芯片或者光源的光学参数,而不是整体灯具的的光学指标参数。

  如何更好的提高光的性能,全球最新技术是在芯片封装上就做配光,一次把芯片的光导出来,维持最大的光输出,这样光损率只有5%-10%。随着技术的不断改进,光损率将会越来越低,光源的光效会越来越高。同样配有这样的光源灯具无需再做配光,相对的灯具效率将会大大提高,使之更为广泛地使用到功能性照明之中,形成相当规模的市场渠道。因此一个好的LED供应商,是我们当务之急,我们没必要花高代价去研究我们的LED如何去配光为好,也不需要花很多时间和经历让工程师去用软件仿真,最简单的方法就是让LED白光供应商来配合。要知道,我们的工程师如用软件去仿真,那么必需的动作就是输入和输出。输入即前期的数据导入,输出则仿真的结果,那么要求前期的数据必须准确无误后端的仿真才能正确。

  热性能(结构):照明用的LED发光效率和功率的提供是LED产业的关键之一,在此同时,LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要。PN结温与灯体温度差异越大,那么热阻越大,随之光能被转换成热能白白消耗掉,严重时LED损坏。一个好的结构工程师,不仅要考虑灯具的结构与LED的热阻,还要考虑灯具的外形是否合理、时尚、新颖,当然还有可靠性和可维护性以及实用性,既要站在设计者的角度去思考,又要站在用户的角度去考量产品。

  当今常见的技术就是利用铝基板来封装,铝基板封装的芯片散热和光转换效率都存在技术核心瓶颈,不能有效地控制结温和稳定地维持高功率的光输出,并且应用会因为芯片光效越高,所需的铝基板面积就越大,会加大成本和应用体积,极为不便。所以如何走出此误区另辟新路是新的技术核心特点。在保持低成本和被动散热方式的前提下,利用高导热介质,通过崭新的器件/灯具整体结构,降低热阻,降低PN结结温,使PN结工作在允许工作温度内,保持最大量光子输出,其起码的要求如下:

  (1)超低热阻材料,快速散热整体结构技术;

  (2)高导热、抗UV封装技术;

  (3)应用低环境应力结构技术;

  (4)整体热阻《20K/W,结温《80度;

  (5)LED光源照明模组工作温度控制在65℃以下。

  电性能(电子):如果把一个照明灯具比喻成一个少女,那么配光是她的内涵、结构则是她的容貌、电子就是她的心脏。(吸引人们眼球的总是那些外表美丽、时尚的美女们,产品亦是如此)。人没有心脏则没有生命,灯具没有电子则不成电源,一个好的驱动电源也能决定一个产品的寿命。电子方面的标准和参数往往要比结构复杂得多,前期的研发精力投入也比较大。目前的技术走向和更新是日新月异,一天一个样,工程师们得花很大的精力去学习、吸收、分解、应用新技术。电子设计的前期计划,中期实施,后期的成型整个过程需形成文件、形成数据这也是设计中最繁琐的事情。比如:一个电源设计时的一个前期方案,产品简介、标准规范依据、安全规格依据、电性能期望值、工艺要求、原材料评估、测试方法等等都要形成系统文件。

  在LED驱动电源领域,如今作为行业领头羊的茂硕电源公司的发展之路,充满着传奇色彩。

  LED驱动电源作用强大

  LED电源作为LED灯的核心部件,犹如LED的心脏,LED驱动电源的好坏直接决定了LED灯具的好坏。

  首先,在结构设计上,室外LED驱动电源必须有严格的防水功能,否则,无法承受外界恶劣的使用环境。

  其次,LED驱动电源的防雷功能也至关重要。外界工作时难免遇到雷雨天气,如果驱动电源无防雷功能,将直接影响LED灯具寿命,增加灯具维护成本。

  最后,在原材料的选用上,其可靠性必须满足其寿命需求,功能特性需足够的好。

  目前理论寿命大约是10万小时,而业界元器件寿件如要与之匹配,关键元器件的选择必须经过完善的DMT、DVT的验证管理,以保证长寿命及产品可靠性要求,否则电源寿命不够,灯具寿命也就无法实现。



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