第一篇:LED照明心得
LED心得
1.LED户外照明系列:路灯、庭院灯、地埋灯、泛光灯、投光灯、隧道灯、射灯、水下灯、草坪灯
2.灯具效率:≧95%
光学利用率:≧80%
驱动电源:效率(≧90%)/功率因素(数)(≧0.98)、寿命(≧30000小时)
配光曲线(蝙蝠形):出光利用率(≧95%)﹔配光技朮使光强均匀度≧0.6﹔
散热性能(如何衡量?):35℃环境温度下,结温<75℃(60℃)
3.LED测试标准针对的测试事项
包括电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等。相关主要性能参数:电参数(单向非线性导电特性、低电压驱动、对静电敏感:正向工作电流=0.6Ifm、正向工作电压、反向漏电流、反向击穿电压、静电敏感度)、光参数(光谱分布和峰值波长、主波长、发光强度、光强分布特性、光谱、光通量、发光效率、辐射通量和辐射效率、色温、色纯度、显色指数等)、热参数(热阻、结温)、辐射安全(EMC)、可靠性和寿命(光衰、可靠性、一致性、有效寿命、环境特性)。
LED的颜色特性主要包括色品坐标、主波长、色纯度、色温及显色性等。
LED极限参数包括允许功耗Pm、最大正向直流电流Ifm、最
大反向电压Vrm、工作环境温度Topm四种。
静电敏感度特性是指LED能承受的静电放电电压。
LED的可靠性测试包括静电敏感度特性、寿命、环境特性等指标的测试。不含光通量、光效、电流、波长等普通参数测试。
4.LED光电参数的测量:LEDsterIII(LED高速光电综合测试仪)
针对LED光学特性的测试仪:彩虹I光学分析仪
5.LED技朮发展理论值400lm/W,目前半导体白光照明还远未成熟。现有的主流产品光效已达 110lm/W,研发已达 161lm/W,但要突破200lm/W,可能需要颠覆性技朮。
6.知识产权中原创性发明专利的80%~90%都集中在Nichia、CREE、Lumiled、OSRAM、Toyoda、Gosei、Toshiba等美日欧企业
7.大功率LED广义上说就是单颗LED光源功率大于0.35W(含
0.35W)的。基本上我们以1W的为主
8.一般白炽灯的光效约为12~24 lm/W,荧光灯为50~70 lm/W
9.大功率LED的透镜LENS很多都采用透明PMMA、透明PC、透明光
学玻璃等材质来做。
10.列出目前LED实际应用灯具的领域/行业(8种以上):显示
屏(如:银行、证券、医院、体育场馆、市政广场、车站、机场等)、背光源(如:手机、计算机,尤其要瞄准“中等尺寸和大尺寸”未来主要方向)、交通(如:交通信号灯、道路照明)、汽车(如:仪表盘指示灯、车灯、尾灯)、景观照明(如:建
筑照明、景点装饰、街道/广场)、室内外装饰、特殊工作照明和军事运用(如:军事信号灯。矿灯、警示灯、救援灯、野外工作灯)。(不能:商用市场、民用市场)
室外照明:路灯、景观灯
室内照明(在技朮和应用上还在探索阶段):地铁、地下车库、博
物馆、家居照明
特殊场合照明:如低温照明、矿灯照明
真正有效应用:背光源、(而非功能性照明、通用照明,进入通用照明的是2009年白光LED)
功能性照明:路灯、隧道灯、地铁轻轨、加油站、地下停车场所、大量应用:LED显示屏
11.列出你所知道的LED实际应用灯具的种类(非型号,12种以上):
(激光输出的LED、LED簇模块、室外工作的超亮型LED、LED组件的导光管、LCD背光灯、景观装饰灯、变色灯具、路灯、LED车灯、LED矿灯、LED交通信号灯、液晶电视背光源LED),包括公司生产的下列LED产品:
光源类:射灯类(大功率MR16/JDRE27/ GU10)、防水模组、PAR灯类(大功率PAR20/ PAR38)
室内灯具类:嵌灯系列(AR75-3/ AR180-12/ AR95-6/ AR120-6)、T6灯条系列(1~4尺)、T8日光灯(2~4尺)、T-Bar方形灯(24*1W/25*1W/36*1W)、室外灯具类:路灯系列、隧道灯系列、泛光灯系列
户外工程类:洗墙灯、水底灯、彩虹管、大功率灯条、地埋灯、护栏管、数码管等
(1)MR16/JDRE27/ GU10/ PAR灯类差别:灯座不同,都是灯杯,射
灯的叫法,各适合不同的天花灯的灯座。GU10欧洲用的比较多,供电在230-240VAC﹔E26一般采用100-130V电网的用的比较多.日本,美国,墨西哥﹔E27一般用在220-240V上面。
MR16含义:一种属于大功率灯光源,MR:Multiface Reflect,多面反射(灯杯),后面数字表示灯杯口径(单位是1/8英寸),MR16的口径=16×1/8=2英寸≈50mm
GU10是指什么意思:GU:G表示灯头类型是插入式,U表示灯
头部分呈现U字形,后面数字表示灯脚孔中心距(单位是毫米“MM”)。
12.
第二篇:LED照明总结
LED照明总结
为期一个学期的LED照明选修课,即将告一段落。在这这一学期LTD选修课中,通过老师的讲解,从我以前对LED概念以及认识一片空白和无知,老师的讲解后,我逐渐认识和了解LED的概念、应用以及LED照明在国外和国内的发展和发展趋势,以及LED照明对未来的世界的影响。
下面让我带个你们介绍我对LED的认识和总结:LED(LightingEmittingDiode)照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来,世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛.美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”,欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下,2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。多年来,LED照明以其节能、环保的优势,已受到国家和各级政府的重视,各地纷纷出台相关政策和举措加快LED的发展;大众消费者也对
这种环保新型的照明产品渴求已久。但是,由于投入在技术和推广上的成本居高不下,使得令万千消费者翘首以待的LED照明产品一直可望而不可及,迟迟未能揭开其神秘的贵族面纱!
随着国内部分厂家技术和生产成本的降低,LED照明叫好而
不叫座的局面行将改变。价廉物美的LED照明产品,将给中国照明行业带来革命性的冲击,为广大消费者带来光明的福音!
LED的出现改变了世界的面貌,让人们的生活充满了活力和
光彩,让我介绍LED的优点:
高节能:节能能源无污染即为环保。直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。
1、寿命长:LED光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
2、多变幻:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即
256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
3、利环保:环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
4、高新尖:与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件 “高新尖”技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。
LED的应用领域“
1、信号指示应用:信号照明是LED单色光应用比较广泛也是比较早的一个领域,约占LED应用市场的4%左右。
2、显示应用:指示牌、广告牌、大屏幕显示等,LED用于显示屏幕的应用约占LED应用的20%—25%,显示屏幕可分为单色和彩色。
3、照明应用:
①便携灯具:手电筒、头灯、矿工灯、潜水灯等;
②汽车用灯:高位刹车灯、刹车灯、转向灯、倒车灯等,大功率的LED已被大量用于汽车照明中。
③特殊照明:太阳能庭院灯、太阳能路灯、水底灯等;由于LED尺寸小,便于动态的亮度和颜色控制,因此比较适合用于建筑装饰照明。
④背光照明:普通电子设备功能显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸超大尺寸LCD显示器背光源等,LED作为手机显示的背光源是LED应用最广泛的领域。
⑤投影光源:投影仪用RGB光源;
⑥普通照明:各类通用照明灯具、照明光源等;
通过一个学期的学习认识到LED照明的发展迅速,对以后的社会会有很大的影响。LED的出现和发现让世界变得更有色彩和绚丽的景象。LED的发展让我们的照明设备更加的明亮,对社会的环境更加的环保。LED的发展会改变世界原来的面貌,会让世界焕然一新
led灯管、led日光灯:
第三篇:LED照明销售技巧
技巧之一:构建买方与卖方的关系 *。销售人员需要对客户作出真实决定,以及何时作出决定之后的购买流程有一个更好的理解。然后,销售人员需要将其销售流程和客户的购买流程相匹配。做到这一点后,当他们就最可行的解决方案达成一致时,销售人员就开始和客户密切接触。
技巧之二:规划推销电话 *。今天的大多数公司缺乏一个定义明确的销售过程。很少有能让客户提供强有力承诺的有文件记载的销售实践。因此,销售人员没有正确地计划推销电话。例如,每个电话都应该以客户同意去做会将销售过程向前推进的事情的某种承诺作为结束。
技巧之三:提出正确的问题 *。大多数销售人员没有问正确类型的问题,即使他们在打推销电话之前就事先准备好了问题,但大多数人没有事先准备。提问技巧很糟糕的影响是巨大的。这会导致拖延和反对,提供不正确解决方案的糟糕演示,没有区别于竞争对手,以及错失销售机会等形式的阻力。
技巧之四:商业头脑。如果你要帮助你的客户变得更加成功,你需要了解企业通常如何运行,你的客户的行业如何运作,你的客户如何实现其市场目标,以及贵公司的产品如何才能帮助他们更好的服务于他们自己的客户。没有业务技巧,你就永远不具备销售所需要的信誉。
技巧之五:积极倾听。销售专业人士因一直对自己及其产品喋喋不休,而错过了重要的线索和信息。更为重要的是闭上你的嘴,让客户说话。是的,你应该引导谈话,然后倾听和正确的消化吸收,我们了解到很多客户真正需要什么,以使你能正确定位你的产品。
技巧之六:提出有意义的解决方案 *。大部分销售人员声称这是他们最擅长的技能。事实上,作为经理,我们倾向于雇佣“能说会道”之人。在现实中,当谈到做演示,质量远比数量重要。当销售人员针对先前商定的需求,将重点放在呈现具体的解决方案上时,他们很少失败。
技巧之七:获得承诺 *。如果你真正思考这一点,聘用销售人员的唯一原因就是为了获得客户的承诺。然而,当问及这一问题时,大多数销售人员承认这是其最薄弱的技能。研究表明,将近三分之二的销售人员在推销电话中未能要求承诺。任何有效的销售培训计划必须对这个问题有可靠的解决方案。
技能之八:管理你的情绪。销售人员向自身解释其成功和失败的原因的方式至关重要。形成一种风格,将逆境看作是暂时和独立的,建立心理抗冲击力、情感韧性和耐性,以便从挫折中振作起来,并在适当的时候积极主动。
第四篇:LED照明营销策划
LED照明营销策略
LED产品的产业链,在中国更多的是应用。遗憾的是:在LED行业里面,懂技术的不懂设计,懂设计的不懂制造,懂制造的不懂营销。而作为产业链的中间链条,如果不能融合技术、设计、制造、营销,基本就不可能赢得这场LED照明的竞争。
很多企业、很多老板都是那条跟随的毛毛虫,但愿都会成为最后成功的聋子。(对于渠道招商来讲,必须研究渠道商的核心利益与企业核心利益的共同点和差异点。目前,LED照明企业必须联手上游芯片厂家做好宣传教育工作,整合自身投入到照明行业中,联合实力经销商,通过装饰设计和灯光设计,将产品销售出去。
与传统照明产品的营销不同的是,LED照明营销的终端客户更多的是政府机构。所以,关系营销必然作为核心的营销理念影响着LED照明行业。
但是,关系营销即使战略,也是战术。必须在完善的渠道通路之后才能发挥作用。所以,如何建设一种LED照明的营销模式,完成LED照明产品的渠道招商,才是最关键的。这让我们有回归到了中国式营销的原点:渠道为王。
本文着重探讨和研究LED照明的海内营销策略,特别适合需要进行渠道招商的LED照明企业。
一、海内LED照明企业的机会:
1.海内LED照明行业仍旧未出现真正的市场领军型企业,但该行业是个资本及技术密集型产业。
2.LED照明方兴未艾,有了更多的借鉴模式和更大的整合平台;国家“十城万盏”工程的LED政策扶持机遇,“铁公基”领域大规模公共设施建设及创业板上市发布等资本运营政策导向,彰显国家政策引导良机。
3.在国家产业政策引导扶持下,产品创新、渠道创新等等在行业内还有空间可以操作。
4.携资金实力及技术研发优势,谋定而后动,可以更省的渠道成本达到更有效率的渠道招商和工程销售,进而在行业的渠道掠夺大战中占得优势。
5.LED照明市场巨大,前景广阔,具备综合竞争实力的品牌较少,很多二三线的LED照明企业普遍停留在低层次的价格竞争阶段,缺乏系统营销意识及方法,海内市场尚未形成强悍领导性品牌
6.规模化的专业制造优势,可以更低成本组织供应链;营销系统的调整变革可以更高效率渠道拓展招商,提升市场一线执行力!
7.行业企业急需在企业内部突破原有的营销管理观念,敢于迎接市场挑战,而不是被动失去市场机会。
二、海内LED照明企业的威胁:
1.LED照明行业内营销革命兴起,品牌整合速度加快、强势竞争对手介入工程、道路、户外照明市场。
2.行业优秀人才的争夺加剧及项目涉及人才队伍的稳定性。
3.优势渠道经销商及工程关系资源的争夺加剧。
4.资本、技术、渠道三种资源的竞争及配置变化更加复杂。
5.行业企业在市场营销和品牌建设的重视度方面滞后,如果不能在短的时间内迅速抢占市场资源,那么就有可能被竞争对手封杀在萌芽阶段。
6.好的营销策划方案必须要有好的执行才可以。销售执行才是最重要的。能否将营销方案和执行统一起来是成败的关键。
7.这是一场侵略战役。
三、海内LED照明企业的核心问题及解决方向
1、品牌定位(产品定位、市场定位)
2、营销团队及工程项目营销体系的建设(招聘、培训、管理、考核)
3、大客户项目直销
4、优质供应链打造及市场渠道招商归划
5、品牌建设及媒体、展会传播
四、海内LED照明企业的营销策略
(一)、产品策略
1.专注于制造研发体系的品质及品控管理,吸纳专业项目经理人才加强专业新品供应,特别是对工程项目销售产品的配套采购及补充。
2.细分LED照明市场,结合实际照明应用场合,设计系列产品(着重考虑LED照明产品的芯片、配光、散热、驱动电源四大核心问题)
(二)、价格策略
1.定价以市场为导向,结合成本及渠道利润综合考虑。
2.相对竞争对手适度提高各级经销商利润空间以提高主推积极性。
3.实行全国统一的专业产品区域代理制及批发价,取消价格暗扣,制定指导工程销售价,限低不限高。
4.同地区工程项目报价实行体系内价格保护政策,避免内部互相杀价。
(三)、渠道策略(经销及工程)
1.组建销售“工程师”业务队伍,拓展系列产品对口销售渠道。
2.细分销售渠道:
a)建委、开发区管委会、城建投公司、市政工程采购、路灯管理所等。
b)大型景观亮化公司、照明设计公司等。
c)有资质的各级道路照明施工单位,当地照明协会节能办等。
d)当地节能照明企业、路灯灯杆生产企业等。
e)生产太阳能、风力发电产品等相关厂家。
3.注意渠道激励及控制,分阶段实行渠道促销活动,注意控制渠道库存。
4.加强盛中型工程项目的产品销售推广。
(四)、宣传及推广策略
1.系列产品以“一对一”的终端专业宣传推广为主,创新性的彻底颠覆行业以渠道招商为重的宣传推广方式。
2.以专业的系列照明为旗舰产品突出宣传终端照明应用场景展示;
3.以组合的营销政策亮点对经销商宣传“无风险经营及与企业品牌共同成长的稳定利益保证”;
4.以较全的专业产品组合针对竞争对手渠道商宣传经营企业品牌的利益点;
5.以系统的市场行动、成功的样板市场及服务宣传湛江通电的未来目标以鼓舞渠道信心;
6.以阶段性的促销活动拉动终端销售激活人气;
7.以差异化的卖点产品拉开与竞争对手提升湛江通电专业形象。
8.争取做几个比较有影响力的大型全国样板工程以扩大专业照明性能的宣传点。
五、LED照明营销模式——宣销分离、全程协销
(一)、为什么要营销模式?这是企业品牌战略中的营销差异化的要求。
2007年,鹰雁团队 的“全程协销模式”服务于欧特朗照明,当年从1600万提升到8000万。2008年,鹰雁团队的“宣销分离、全程协销”模式服务于史福特照明和宝迪照明。创造了照明行业招商回款的奇迹。
(二)、全程协销模式——三大工程
1.渠道畅通工程(渠道为王)
2.明星终端工程(批零+工程)
3.全员培训工程(内部+外部)
(三)、全程协销模式——作战方式
1.团队作战
2.会议营销
3.体验营销
4.活动营销
5.展会营销
6.品牌联合(四)、全程协销模式的战略战术
1.星火燎原(样板、复制)
2.战略性机动
3.兵力集中原则
4.速度原则
5.战略与战术互动,形成战略性战术(对于营销人员是战术,企业层面是战略)
6.边缘原则(农村包围城市,游击战——运动战——阵地战)
(五)、宣销分离,品牌是生产企业的。全程协销,掌控渠道。
第五篇:LED照明的优缺点
LED照明设计(1)LED照明基础
导读: LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠LED封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学方面对LED照明进行介绍。
LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠LED封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学方面对LED照明进行介绍,首先介绍LED照明设计。
随着近年来人们对环境关注度的提高,LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。展会上,只要是与LED照明有关的展位都是人头攒动,同时,LED照明也更多的出现在我们的日常生活中。一般家庭能够消费的LED灯都是由各大照明制造商销售的灯泡型LED灯。另外,很多公司也都陆续研发出了荧光灯型的LED灯。在这种情况下,势必有更多的公司参与到LED照明行业中。
LED灯与白炽灯、荧光灯等传统光源有着不同的特性。仅仅依靠LED封装并不能制作出良好的照明灯具。为了设计出更好的LED照明灯具,必须对LED进行区别于传统光源的正确的光学设计。
本文围绕LED照明灯具的设计进行介绍。具体来说主要是从电子电路、热分析、光学方面进行说明。首先是LED照明概要及其与迄今为止的光源的区别。
LED 照明
用于照明的LED大多是白色。LED照明很大程度上依赖蓝光LED芯片的发明和发光效率的提高。
实现白光LED主要有两种方式。一种是使用LED芯片和荧光粉,另外一种是使用RGB 3色LED芯片。目前主要是采取第一种方式。
使用荧光粉一般都是在蓝色LED芯片上涂覆黄色荧光粉。从LED芯片中发出的蓝色光遇到荧光粉时,部分光转换为黄色光。这部分转换的黄色光和蓝色光参杂在一起,就变成了白色光。通过调整荧光粉的量可以控制白光LED的色温,因此发光颜色在制作时就已经决定,后期不能调整。
同时,混合蓝色光和黄色光的话,由于红色和绿色的成分不足,造成显色性不佳。这样,可以通过在蓝色LED芯片中参杂红色和绿色荧光粉或者是在紫外LED芯片中参杂RGB荧光粉,来提高其显色性。
使用RGB 3色LED芯片的优势在于RGB可以调整各种色度,所以不仅能够产生白光,还能产生其他各种颜色的光。但是,LED芯片使用量增大,成本也就会上升。
LED照明的优势及其与迄今为止的其他光源的区别
接下来就LED照明与白炽灯、荧光灯等传统光源的区别,从热、电、光的特性方面进行分析。
热的特性
虽然LED发热很少,但是由于LED照明中,需要使用多颗数瓦级的LED,所以就会产生很高的热量。虽然LED效率比较高,但是高效率仅支持在微小电流中的运行。大电流、高温状态下,效率较低。
另外,荧光粉型的LED,在转换波长的时候会损失能量,从而产生热量。持续高温就会导致LED芯片、荧光粉、封装树脂寿命降低。因此,为了使LED的“高效率”、“长寿命”的优势保持下去,就必须控制LED的结温。
电的特性
LED电源与白炽灯、荧光灯有很大的区别。白炽灯可以直接连接到220V的交流电上。荧光灯虽然有镇流器和转换开关,但也使用220V的交流电。而LED的电源则需要直流的恒定电流,所以需要将220V的交流转换为直流。电源的效率不高将直接影响到整个照明灯具的效率,因此提高电源效率对于提高LED照明效率来说显得尤为重要。
调节LED光的方法主要有两种。一种是改变恒定电流,一种是改变脉冲调制。LED是电子与空穴再结合时发光,光束依赖于电流。电流小的情况下,光束和电流基本是成正比的,但当LED电流增大,热量随之增大,导致发光效率变低,光束和电流就不成正比了。在改变脉冲占空比的方法中,由于Talbot-Plateau 效应(反复接受瞬间闪光后,人眼会感受到反复时间内的平均亮度),可以根据脉冲占空比改变亮度。
光特性
与白炽灯和荧光灯相比,1颗LED发出的光比较少,所以需要使用多颗LED。同时,由于LED的发光面积小,亮度高,人眼直视的话很容易眩晕。为了降低亮度,需要使用扩散板。但是,使用扩散板的话,光向各个方向发散,降低了光的效率。
LED、白炽灯、荧光灯的配光分布各不相同。所谓配光分布是指光源的方向以及各方向的发光强度。即使是相同光束的光源,如果配光分布不同,照度分布也会不同。有时也会出现本来想要照射的地方照度减小,其余部分反而照度增加的情况。
要减少光的浪费,控制配光分布,需要使用透镜和反光镜。LED本身就具有发光面积小、光的放射范围在半球内、配光分布旋转对称等优点,再加上透镜和反光镜,就能构成一个好的光源。
其他在光源属性中,还有光谱。LED的发光光谱集中在特定波长的一个很窄的范围,不放射红外线。因此,在不想使照射物变热的时候,使用LED较好。但是,LED自身会发热,所以需要注意防止其导热。另外还需要注意,荧光粉类型的LED,温度变化,色温也会随之变化。
总结:LED照明设计
LED照明灯具备受期待的原因就是节能、使用寿命长。确实,与白炽灯相比,目前的球泡型LED灯效率更高。但是荧光灯与LED照明灯具相比,还是荧光灯较高。这是因为,虽然单独的LED芯片比荧光灯效率高,但是由于发热降低了发光效率,交流电转换成直流电时,电源效率变低以及由于配光分布变换和使用扩散板导致光效降低,进而造成整个LED照明灯具的效率下降。
因此,为了实现LED的节能,长寿命,必须对热、电、光进行各种设计。单纯依靠LED封装并不能发挥LED的优势。
导读: 虽然白炽灯和荧光灯的能量损失大,但是大部分能量都是通过红外线直接放射出去,光源的发热少;而LED,除了作为可视光消耗的能量,其它能量都转换成了热。另外,由于LED封装面积小,通过对流和辐射的散热少,从而积累了大量的热。
LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠LED封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学等方面对如何运用LED特性的设计进行解说。近年来,随着电子产品的高密度、高集成度,热解决方案的重要性越来越高,LED照明也不例外,也需要热解决方案。虽然白炽灯和荧光灯的能量损失大,但是大部分能量都是通过红外线直接放射出去,光源的发热少;而LED,除了作为可视光消耗的能量,其它能量都转换成了热。另外,由于LED封装面积小,通过对流和辐射的散热少,从而积累了大量的热。
热解决方案是?
接下来来考虑怎么制定热解决方案。热解决方案简单的说就是解决因为热产生的各种问题。主要有:
1.因为热膨胀导致弯曲和龟裂
2.电子电路的运行障碍
3.材料品质恶化
除此之外,也会担心如果发热会不会损坏设备?为了避免这些问题,要尽量控制电子设备的温度,也就是说有效散热很重要,重点是考虑机器的使用环境和安装方法制定最佳的热解决方案。下面列举了由热导致的问题。后半部分以LED灯为例,就LED相关的解决方案进行解说。
由热导致的问题
1.因为热膨胀导致弯曲和龟裂
电子设备由多个零件构成,每个零件的材质都不一样,热胀冷缩的尺度也不一样。因此,当各种材质组合在一起的时候就有可能使材质发生弯曲,膨胀时,产品在连接处因为应力过多就会产生龟裂。
2.电子电路的运行障碍
一般来说,作为热源的半导体元件,有这样一个特性,即当电子设备中的半导体元件温度上升,电的阻抗就会变小。这样就容易陷入“温度上升-阻抗下降-电流增加-热增加-温度上升”的恶性循环,进而容易发生烧断的现象。
3.材料品质的恶化
一般说来,电子设备中使用的材料容易氧化,温度越高氧化越快,如果让这些材料反复经过高温氧化,就会缩短其寿命。同时,反复加热,材料多次膨胀,多次冷缩,会降低材料的强度,从而破坏了材料。
LED的热解决方案
下面以LED灯为例,具体讨论LED的热解决方案。
要避免电子设备的发热有多种方法。比如,加散热器,在热源周围安置能提供冷气的风扇。前者是通过增加散热面积,来增加散热的通道,后者是使热不在热源周围聚集。但是,正如图1 LED灯的概括图所示,LED封装时不能直接连接散热器,也没有安装风扇的位置。而且内部电源电路板也会产生热量,因此LED灯的散热问题可以说是一个非常棘手的问题。这样,如何有效使用LED安装材质和散热器就变得很重要。
那么如何有效利用LED安装材质和散热器呢?首先必须把握产生热的传热路径。LED元件产生的热通过封装的导线向电路板移动,然后再通过散热器放热。电源电路板产生的热也是如此,通过电路板周围的空气和填充材质,透过散热器向外部散热。
热解决方案中重要的是排除传热路径中阻碍传热的因素,比如可以考虑在传热路径中使用导热性能好的材质、扩大路径的断面面积(例如,粗的铜线比细的铜线更容易导热)、涂导热润滑剂使产品的连接部位不留空隙。
另外,即使通过这些提高了导热特性,但如果散热器不向外部散热,内部还是会聚集很多热。因此也必须提高散热器表面的放热特性。典型的方法就是在表面多安装几个散热片,扩大散热器的放热面积。
运用CAE工具,通过仿真验证热解决方案
CAE的运用
那么怎样验证热解决方法是否有效呢?一种是通过实验测量温度,但是一旦条件改变就要重新测量,效率比较低。因此需要使用CAE软件进行仿真。图2 运用ANSYS解析软件,在LED灯横向摆放时,对LED灯周围的热和空气的流动进行仿真。(ⅰ)(ⅱ)是整个灯的温度分布图,红色部分代表温度高,蓝色部分代表温度低。(ⅲ)(ⅳ)是灯与LED封装周边(盖子内部)的自然对流图,红色箭头部分表示对流速度快,蓝色部分表示对流速度慢。与实际情况相比,这个例子只是一个非常简单的模型,但从某种程度上却能验证产品的温度
分布和空气的自然对流。从整个灯的温度分布来看,虽说盖子的温度低,其他部位温度高,但是某种程度上还是处于一个均等的温度分布。这表面产生的热量大部分都转移到散热器上,而且传送路径中没有障碍。散热器可以起到一个散热的作用,但是如果散热特性不好,整个灯的温度就会上升,因此必须注意散热器的形状(安装散热片的大小、形状、个数等)。
仿真中需要解析对象的形状、产品特性、条件等各种信息,但是通过想要确认的信息可以区别简易解析模型和详细解析模型,从而有效把握想要验证的热解决方法的好坏。例如,本例是对整个电灯的简易建模,并不能把握LED封装内部详细的温度分布,但是如果对该部分进行详细的建模,就能够确认元件实际的温度。
反复实验,通过仿真修改部分信息就可以简单的进行操作,例如容易把握散热器中散热片的形状和个数对温度的影响。作为仿真用软件,可以直接使用CAD信息进行分析,可以在统一环境中对构造、导热、热流体等进行广泛的分析,而且可以进行各种组合分析。在设计中不仅要考虑热的问题,其他因素也必须考虑,组合分析的难易是熟练进行仿真的一个关键点,这些我们在后面进行论述。
本次仅就热的问题进行了探讨,但也存在即使解决了热的问题,却不能解决光、电的问题的情况。产品重在寿命长、无性能损坏、使用安全,因此我们的课题就是实现整体的最优化设计。下次我们将针对电路和光学设计的问题展开讨论。