LED工矿灯投光灯洗墙灯水底灯埋地灯玉米灯日光灯面板灯软硬灯条天花灯斗胆灯
- 型 号：
- 品 牌：艾普特
- 价 格：200.00元 /个
- 产 能：1000 个
- 起订：10 个
- 交货期：3天内发货
- 发布：上海慧恳机电科技有限公司
- 联系人：杨珅
- 主营：意大利压力开关,德国按钮,微动开关,压力传感器,断路器,船型开关,控制手柄 ,轻触按键,电梯配件,鞋机配件,印机配件,裁断机配件
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产品详情
在工厂的能耗中，照明能耗占有一定的分。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、光色纯光线集中等点，近年来，广受消费者的青睐。
2、LED照明设计关键技术
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。
3、LED工矿灯设计实例
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：
功率选择
光源选择
散热设计
机构设计
光学设计
3.1 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： 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,往往无法达到标称的7成。依此我们开发的LED工矿灯功率设定为120W左右，一旦光照效果预期，即比传统灯具节能超过50%.
3.2 光源选择
目前市面上大功率LED光源比较知名的有：CREE、OSRAM、NICHIA、Lumileds（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、江西联创等也是应用较为普及的。
为保产品的稳定性，此工矿灯我们选用为知名的CREE光源。
3.3 散热设计：
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）上升超过大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。因此散热设计也是我们为重要的内容，以下我们分别从铝板和散热器两方面结合，来探讨散热设计。
3.3.1 板选用
在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED光源组装在一电路板上。电路板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高﹐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。对板，我们分别比较了FR4、陶瓷板以及MCPCB.
（1）FR4导热系数约0.36W/m•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；
（3）MCPCB导热系数大于2.0W/m•K,价格适中、加工性强，技术成熟可批生产。
3.3.2 散热器设计
散热器的作用是吸收板或芯片传递过来的热，然后发散到外界环境，保LED芯片的温度正常。绝大多数散热器均经过精心设计，可适用于自然对流和强制对流的情况。即主动式散热器和被动式散热器。其各自的性能特点见下表：
考虑到成本及稳定性，我们选用被动散热方式。而被动散热器，根据材料，又分为铝挤型（Al Extrusion）散热器和铝压铸型（Al Die-Casting）散热器。各自的特点如下：
关于Heat sink上使用Heatpipe&Fin&Vapor-Champer,经过测试，emitter温度下降不多，再根据工程用灯的稳定性要求，故不考虑使用。
3.4 机构设计
机构设计涉及不仅涉及整灯的机械结构，也涉及到灯具的外形美观。接下来，我们从以下四方面来进行压铸散热器的具体设计。
A. Best Look
对于外观，我们设想了以下两种形式。
C. Best Thermal
散热器的散热性能很是由散热器的机构设计有决定的。材料同为ADC-12的压铸铝，当散热器的外经、Fin片高度、Fin片密度等参数不同时，散热性能可能相差甚远。设计过程中，我们分别选用了四种不同结构的散热器，对其进行了热流仿真模拟，如下图
通过热流仿真模拟，我们发现Case4的热性能好。如下表：
同时，我们可以得出以下结论：
（1）降低Fin高度的同时增大Heat sink的外径可得到更为有效的散热效果。
（2）同样重的Heat sink,增高高度与增大散热器直径相比，后者可达到更为有效的散热效果。
（3）Case4 Thermal为佳，我们通过降低Fin的高度去增大了散热器的外径，成本不变的条件下得到好的散热器。
4、LED工矿灯验结果
为了保灯具的品，我们在产品产出货前进行了配光、Thermal、电气安全、可靠性等方面的一系列测试，以下为各项测试的验结果。
5、成本与效益评估
众所周知，相比高压钠灯或金卤灯作厂房照明用，LED工矿灯初期投入成本显然要高出传统灯具很多。然而由于LED光源具有光效高的特点，再加上制成灯具时， LED光源指向性强的点很容易体现出来， LED灯具较传统灯具的效率也高得多，所以其节能特点能明显地体现出来。下表为我们的120WLED工矿灯与传统400W高压钠灯的一个投资效益分析。
6、结 语
该款LED工矿灯从设计初期到产出货，经历了多次修改完善。其中通过研发工程师与务部门的及时沟通和紧密配合，使产品品和外观都获得市场较佳的认可
2、LED照明设计关键技术
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。
3、LED工矿灯设计实例
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：
功率选择
光源选择
散热设计
机构设计
光学设计
3.1 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： 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,往往无法达到标称的7成。依此我们开发的LED工矿灯功率设定为120W左右，一旦光照效果预期，即比传统灯具节能超过50%.
3.2 光源选择
目前市面上大功率LED光源比较知名的有：CREE、OSRAM、NICHIA、Lumileds（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、江西联创等也是应用较为普及的。
为保产品的稳定性，此工矿灯我们选用为知名的CREE光源。
3.3 散热设计：
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）上升超过大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。因此散热设计也是我们为重要的内容，以下我们分别从铝板和散热器两方面结合，来探讨散热设计。
3.3.1 板选用
在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED光源组装在一电路板上。电路板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高﹐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。对板，我们分别比较了FR4、陶瓷板以及MCPCB.
（1）FR4导热系数约0.36W/m•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；
（3）MCPCB导热系数大于2.0W/m•K,价格适中、加工性强，技术成熟可批生产。
3.3.2 散热器设计
散热器的作用是吸收板或芯片传递过来的热，然后发散到外界环境，保LED芯片的温度正常。绝大多数散热器均经过精心设计，可适用于自然对流和强制对流的情况。即主动式散热器和被动式散热器。其各自的性能特点见下表：
考虑到成本及稳定性，我们选用被动散热方式。而被动散热器，根据材料，又分为铝挤型（Al Extrusion）散热器和铝压铸型（Al Die-Casting）散热器。各自的特点如下：
关于Heat sink上使用Heatpipe&Fin&Vapor-Champer,经过测试，emitter温度下降不多，再根据工程用灯的稳定性要求，故不考虑使用。
3.4 机构设计
机构设计涉及不仅涉及整灯的机械结构，也涉及到灯具的外形美观。接下来，我们从以下四方面来进行压铸散热器的具体设计。
A. Best Look
对于外观，我们设想了以下两种形式。
C. Best Thermal
散热器的散热性能很是由散热器的机构设计有决定的。材料同为ADC-12的压铸铝，当散热器的外经、Fin片高度、Fin片密度等参数不同时，散热性能可能相差甚远。设计过程中，我们分别选用了四种不同结构的散热器，对其进行了热流仿真模拟，如下图
通过热流仿真模拟，我们发现Case4的热性能好。如下表：
同时，我们可以得出以下结论：
（1）降低Fin高度的同时增大Heat sink的外径可得到更为有效的散热效果。
（2）同样重的Heat sink,增高高度与增大散热器直径相比，后者可达到更为有效的散热效果。
（3）Case4 Thermal为佳，我们通过降低Fin的高度去增大了散热器的外径，成本不变的条件下得到好的散热器。
4、LED工矿灯验结果
为了保灯具的品，我们在产品产出货前进行了配光、Thermal、电气安全、可靠性等方面的一系列测试，以下为各项测试的验结果。
5、成本与效益评估
众所周知，相比高压钠灯或金卤灯作厂房照明用，LED工矿灯初期投入成本显然要高出传统灯具很多。然而由于LED光源具有光效高的特点，再加上制成灯具时， LED光源指向性强的点很容易体现出来， LED灯具较传统灯具的效率也高得多，所以其节能特点能明显地体现出来。下表为我们的120WLED工矿灯与传统400W高压钠灯的一个投资效益分析。
6、结 语
该款LED工矿灯从设计初期到产出货，经历了多次修改完善。其中通过研发工程师与务部门的及时沟通和紧密配合，使产品品和外观都获得市场较佳的认可