1. Sissejuhatus:
Tehase' energiatarbimisel on valgustusenergia tarbimisel teatud kaal. Näiteks 40 000 ruutmeetri suuruses tehasehoones on valgustusvõimsus umbes 400 kW. Seetõttu on tehase disainerite jaoks oluline teema, kuidas tehase valgustuse valikul saavutada energiasääst ja keskkonnakaitse. Lisaks energiasäästule ja keskkonnakaitsele on uuel LED -valgusallikal põhineval valgustil eelised pika eluea, kiire reageerimisaja ja puhta valgusvärviga. Viimastel aastatel on seda tarbijad laialdaselt eelistanud.
2. LED -valgustite disaini võtmetehnoloogia
Suure võimsusega LED-valgusallikate projekteerimisel on pidevalt rakendatud uusi tehnoloogiaid, uusi materjale ja uusi protsesse, pannes tugeva aluse suure võimsusega LED-lampide kujundamisele. Kuna samad LED -valgusallikate rakendused on väga erinevad, on nende disain, testimine ja muud standardid LED -lampide kasutuselevõtul on teatud viivitus, mis toob kaasa erinevate tootjate toodetud toodete halva vahetatavuse struktuuri ja jõudluse osas. Samal ajal on LED -valgustid ise mehaaniliste, optiliste ja elektriliste tegurite integratsioon ning nende disain on veelgi enam kaasatud. Tehnoloogiad paljudes valdkondades.
3, LED kõrge lahe valguse disain
3.1 Võimsuse valik
Traditsioonilised kõrgsurvelambid on enamasti 250 W või 400 W kõrgsurvega naatriumlambid ja metallhalogeniidlambid. Võrreldes uute LED -lampide omadustega on ilmseid erinevusi, vt järgmist tabelit:
Arvestades kõrgsurve naatriumlampide ja metallhalogeniidlampide lagunemise ning teisese valguskiirguse probleeme tegelikul kasutamisel, on tegelik valgustugevus palju väiksem kui 80 lm/W, mis sageli ei saavuta nominaalset 70%. Selle põhjal on esmakordselt välja töötatud LED -laternavalgusti võimsuseks seatud umbes 120 W. Kui valgusefekt vastab ootustele, säästab see rohkem kui 50% energiat kui traditsioonilised lambid.
3.2 Valgusallika valik
Praegu on turul tuntud suure võimsusega LED-valgusallikate kaubamärgid: CREE, OSRAM, NICHIA, Lumileds (varaseim LED), lisaks Taiwani tootjatele Epistar, Addison ja kodumaised pakenditootjad Shenzhen Wanrun, Populaarsed kaubamärgid on ka Zhuhai Ruifeng, Jiangxi Lianchuang jne.
Toote stabiilsuse tagamiseks kasutame selle tööstus- ja kaevanduslambi jaoks kõige tuntumat CREE valgusallikat.
3.3 Soojuse hajumise disain:
Suure võimsusega LED-ides on soojuse hajumine suur probleem. Näiteks kui 10 W valge valgusdioodi fotoelektrilise muundamise efektiivsus on 20%, muundatakse 8 W elektrienergia soojuseks. Kui soojuse hajumise meetmeid ei võeta, tõuseb suure võimsusega LED-i sisetemperatuur kiiresti, kui selle ristmikutemperatuur (TJ) Kui temperatuur tõuseb üle lubatud maksimaalse temperatuuri (tavaliselt 150 ° C), süttib suure võimsusega LED ülekuumenemise tõttu kahjustada. Seetõttu on soojuse hajumise disain ka meie kõige olulisem sisu. Järgnevalt käsitleme soojuse hajumise disaini alumiiniumist substraadi ja jahutusradiaatori kombinatsioonist.
3.3.1 Juhatuse valik
LED -toodete kasutamisel on tavaliselt vaja monteerida ahela substraadile mitu LED -valgusallikat. Lisaks vooluahela substraadile, mis mängib LED -mooduli struktuuri kandmise rolli, peab LED -väljundvõimsuse üha suuremaks muutudes substraat mängima ka soojuse hajumise rolli, et edastada LED kristall. Seetõttu tuleb materjali valimisel arvestada konstruktsiooni tugevuse ja soojuse hajumise nõudeid. Substraadi puhul võrdlesime vastavalt FR4, keraamilist substraati ja MCPCB.
(1) FR4 soojusjuhtivus on umbes 0,36 W/m • K, mis ei vasta suure võimsusega LED-valgustuse soojuseralduse nõuetele;
(2) Keraamiline soojusjuhtivus on suurem kui 80W/m • K, mis on kallis ja halvasti töödeldav ning seda ei saa kasutada suurel alal;
(3) MCPCB soojusjuhtivus on suurem kui 2,0 W/m • K, mõõdukas hind, tugev töödeldavus, küps tehnoloogia ja masstootmine.
3.3.2 Radiaatori konstruktsioon
Radiaatori ülesanne on absorbeerida substraadilt või kiibilt ülekantud soojust ja seejärel hajutada see väliskeskkonda, et tagada LED -kiibi normaalne temperatuur. Enamik radiaatoreid on hoolikalt kavandatud nii, et need sobiksid loomuliku konvektsiooni ja sundkonvektsiooni jaoks. Nimelt aktiivne radiaator ja passiivradiaator. Nende vastavad tööomadused on näidatud järgmises tabelis:
Arvestades kulusid ja stabiilsust, valime passiivse jahutuse. Passiivradiaatorid klassifitseeritakse materjalide järgi Al Extrusion radiaatoriteks ja Al Die-Casting radiaatoriteks. Vastavad omadused on järgmised:
Mis puudutab Heatpipe& Fin& Vapor-Champer kasutamist jahutusradiaatoril, siis pärast testimist ei lange emitteri temperatuur palju. Vastavalt insenerilambi stabiilsusnõuetele ei peeta seda kasutamiseks.
3.4 Mehhanismi disain
Mehhanismi disain hõlmab mitte ainult kogu lambi mehaanilist struktuuri, vaid ka lambi ilusat välimust. Järgmisena teostame survevaluradiaatori spetsiifilist konstruktsiooni järgmistest neljast aspektist.
A. Parim välimus
Välimuse osas nägime ette kahte järgmist vormi.
C. Parim termiline
Radiaatori soojuseraldusvõime sõltub suuresti radiaatori mehaanilisest konstruktsioonist. Materjal on sama mis survevalualumiinium ADC-12. Kui jahutusradiaatoril on erinevad parameetrid, nagu välisläbimõõt, uime kõrgus ja uime tihedus, võib soojuse hajumine olla palju erinev. Projekteerimisprotsessi käigus valisime välja neli erinevat struktuuriga radiaatorit ja simuleerisime nende soojusvoogu, nagu on näidatud alloleval joonisel
Soojusvoo simulatsiooni abil leidsime, et Case4 -l on parim soojusvõimsus. Järgmine tabel:
Samal ajal saame teha järgmised järeldused:
(1) Vähendage Fin kõrgust, suurendades samal ajal jahutusradiaatori välisläbimõõtu, et saada tõhusam soojuseraldusefekt.
(2) Sama kaaluga jahutusradiaatori puhul võib kõrguse suurendamine saavutada tõhusama soojuseraldusefekti kui radiaatori läbimõõdu suurendamine.
(3) Case4 Thermal on parim, suurendame radiaatori välisläbimõõtu, vähendades Fin kõrgust, ja saame sama hinnaga ka parima radiaatori.
4, LED kõrge lahe valguse kontrollimise tulemused
Lampide kvaliteedi tagamiseks oleme enne masstootmist ja -saatmist viinud läbi mitmeid katseid valguse jaotumise, soojus-, elektriohutuse ja töökindluse kohta. Allpool on toodud iga testi kontrollimise tulemused.
5. Kulude ja tulude hindamine
Nagu me kõik teame, on kõrgsurvega naatriumlampide või taimede valgustamiseks kasutatavate metallhalogeniidlampidega võrreldes LED-kõrgsurvelampide esialgne investeerimiskulu ilmselgelt palju suurem kui traditsioonilistel lampidel. Kuid kuna LED -valgusallikal on kõrge valgustõhususe omadused ja kui sellest tehakse lamp, peegeldub LED -valgusallika tugeva suunatuse eelis kergesti. LED-lambi efektiivsus on palju kõrgem kui traditsioonilisel lambil, nii et selle energiasäästlikud omadused võivad ilmselgelt avalduda. Järgmine tabel on meie 120WLED kõrglahelambi ja traditsioonilise 400W kõrgsurvega naatriumlambi investeerimishüvitise analüüs.
6. Järeldus
See LED -lahelamp on läbinud mitmeid muudatusi ja täiustusi alates esialgsest projekteerimisetapist kuni masstootmiseni. Nende hulgas on õigeaegse suhtluse ja R&inseneride ning äriosakondade tiheda koostöö kaudu toote kvaliteet ja välimus turul paremini tunnustatud. Samuti on palju disaini detaile, näiteks määrde valik, veekindla rõnga töötlemine, arvuti kaane täiustamine, toiteallika valik jne on alati pidevas täiustamises. Mis puudutab mõistlikumat ja peenemat disainiplaani, siis on ka lugejad oodatud meile sellest teada andma. Aitäh
