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LED灯具培训资料(XXXX年)

  LED灯具根源学问培训 日期:2013.03.05 2020/5/28 LED项目斥地部 1 实质先容 ? 1.LED光源 ? 2.铝基板 ? 3. LED电源 ? 4.LED灯具外壳 2020/5/28 2 LED灯具构成 ? 不管任何一种灯具,都由以下几部门组件组成 ? 1、电源输入接口:起相连电源的影响,如球泡灯的灯头 。 ? 2、外壳:凡是由散热优秀的铝型材组成,灯具的外形特色,LED散 热影响,外壳的散热计划直接影响到灯具的行使寿命。 ? 3、灯罩:不但仅是罩正在灯上为了使光聚会正在一同的影响,还可能防 止触电,对掩护眼睛也有影响,以是每个灯上城市有灯罩 有PC灯罩、 玻璃灯罩、塑料灯罩 ? 4、LED光源:由N个LED组合正在一同,是灯具的中枢部件,灯具均通 过它发出可睹光 ? 5、驱动电源:由于单个LED处事电压为低电压(2.8~3.6VDC),且工 作电压周围很窄,直接供电,LED不行平常处事,且极易损坏,务必 通过电途对输入电源实行恒压恒流局限,驱动电源的优劣直接影响到 LED和全部灯具的行使寿命 2020/5/28 3 LED光源----小功率LED ? 小功率LED(单颗LED功率0.03-0.2瓦 ) 直插式LED:按胶体体式分:3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、 12mm、方形、卵形、墓碑形、尚有少少特地体式等等;凡是小功 率LED的驱动电流都是20mA, 食人鱼LED:也是直插式LED的一种,由于其散热对比好, 它的驱动电 流是50mA 贴片式LED:3020,3528,5050,贴片LED的叫法是按照长*宽的尺寸 来定名的,比如:3020吐露LED的长度是3mm,宽度是2mm;3528吐露 LED的长度是3.5mm,宽度是2.8mm. 3020,3528的驱动电流是20mA,5050的驱动电流凡是是60mA 2020/5/28 4 LED光源----小功率LED 直插式LED1 直插式LED2 食人鱼 贴片3020 2020/5/28 贴片3528 贴片5050 5 LED光源----小功率LED 2020/5/28 6 LED光源----大功率LED 大功率LED:广义上说便是单颗LED光源功率大于0.35W(含0.35W)的。 基础上咱们以1W,2W,3W的为主。 2020/5/28 7 LED光源内部机合 2020/5/28 8 LED光源----集成式LED ? 由N个1WLED芯片通过串并联的办法相连并封装正在一个LED支架里的 光源,常用有10W,20W,30W,50W,70W,100W,150W。 2020/5/28 9 LED光源----集成式LED 运用 2020/5/28 10 LED光源----芯片 ? LED芯片厂家是良众的,目前市情上用得最众,质地最安谧确当属 CREE。而邦内封装厂商,用得较众的是台湾坐褥几个品牌。 ? 海外 Cree、 Osram、Lumileds、 SDK、Semileds、日亚、东芝 、丰田 合成 品德较高 ,蓝白光为主 ,价钱较高 台湾地域 卓研、广稼、洲磊、洲技、联鼎、矩鑫、华上、南亚、璨圆、晶元、 光磊、鼎元、联晶、邦通、联铨、联胜、汉光、佳大、奇美、泰谷、 茂彰、联亚、巨鎵、光宏、全新、連勇、新元砷、新世纪 高、中、低端 ,颜色、波长完备 ,价钱适中 2020/5/28 11 LED光源的选取 现阶段,LED价钱分歧较大,质地分歧也大,奈何选取适合的 LED,凡是需解析以下几方面 ? 芯片厂家:邦内封装用得较众的芯片厂家:CREE,普瑞,晶元,光宏,泰谷, 奇力等,价钱从高到低(血色为咱们用得较众的芯片厂家) ? 芯片巨细:45mil,40mil,38mil,30mil,24mil,同厂家芯片,芯片大的比芯 片小的贵. 1mil=千分之一英寸=25.4um ? 封装工艺:LED的支架和透镜原料区别也是影响价钱的首要身分之一, 透镜有的用PC原料,有的用硅胶,PC原料透镜不行过回流焊,唯有是手 工焊接 ? 亮度:目前LED亮度有良众品级,有60-70Lm/W,70-80Lm/W,80- 90Lm/W,90-100Lm,100-110Lm/W,价钱也不尽雷同。 ? 划一性:LED的颜色、亮度、电压降和视角的区别而对其实行分类 包装的本领。高品德LED供应商会向客户供给处事个性划一的产物, 而品德较低的LED供应商则只可供给相同于“混装”的LED。 2020/5/28 12 铝基板 ? 为了更好的治理散热题目,焊接LED的线途板需用到铝基板,而不是 平时的FR-4,22F线途板。 ? 铝基板pcb由电途层(铜箔层)、导热绝缘层和金属下层构成。电途层要 求具有很大的载流本领,从而应行使较厚的铜箔,厚度凡是 35μm~280μm;导热绝缘层是PCB铝基板中枢手艺之所正在,它凡是是 由特种陶瓷填充的特地的聚拢物组成,热阻小,粘弹功能优异,具有 抗热老化的本领,不妨承担机器及热应力。金属下层是铝基板的撑持 构件,恳求具有高导热性,凡是是铝板。 ? 工艺恳求有:镀金、喷锡、osp抗氧化、重金、无铅ROHS制程等。 ? 基材:铝基板产物特征:绝缘层薄,热阻小;无磁性;散热好;机器强度高 产物尺度厚度:0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm ? 铜箔厚度:1.8um35um70um105um140um ? 特征:具有高散热性、电磁樊篱性,机器强度高,加工功能优异。 ? 用处:铝基板是承载LED及器件热传导,散热首要照样靠面积,鸠合导 热可能选取高导热系数的板材,比方美邦贝格斯板材;慢导热或散热邦 产凡是原料即可,价钱相差较大。 2020/5/28 13 铝基板 ? 决策铝基板的价钱身分: 板材厚度,工艺恳求,铝材的导热系数。 2020/5/28 14 LED驱动电源学问 ? 理思的LED驱动电源原来便是一个高成果,具有众种分外掩护功用 (开途、过压、短途)的开合电源。 ? 输入端是交换市电,输出是餍足LED处事的恒定电压和电流 ? LED驱动电源的首要手艺恳求: 1、宽输入电压周围(输入AC90-265V都能平常处事) 2、宽处事境况温度(-35oC-70oC温度境况下能平常处事) 3、恒流输出:输出恒定的电流(以是LED驱动电源也称恒流源) 4、分外掩护功用:过载,短途,过压,超温掩护 5、牢靠性和龟龄命:因LED寿命超长,务必装备与之完婚的电源。 6、合适合连安规认证恳求(有必要时) 2020/5/28 15 LED驱动电源学问 ? 驱动电源的合节部件:电解电容,驱动IC,开合功率管, 变压器 ? 电解电容—电源寿命的瓶颈 凡是的电解电容正在105oC的寿命是1000小时,LED球泡内部温度凡是抵达75oC 属平常周围,遵守每降10oC,电容寿命增长一倍,也唯有 8000小时,而LED寿命达5万小时以上。以是须选用6000小时以上(105oC) 的龟龄命电解电容,如许正在75oC时寿命可达48000小时 ? 驱动IC-驱动电源的中枢部件,是电源安谧的包管 驱动IC厂家或品牌较众,功用也区别,价钱也不同较大,高等次的凡是有美 邦的安森美(ON)IC型号前缀为NCP;PI(Power Integrations ),IC型号前 缀有LNK,TNY,TOP;IWATT,IC型号前缀为IW。但大部门都是行使邦产的, 由于邦产的驱动IC都是正在海外芯片的根源上斥地,功能安谧性稍微差一点, 然则价钱却相差甚远,邦内一线品牌的有:华润矽威,IC前缀为PT,士兰微, IC前缀为SA,SD,昂宝(On-Bright),IC前缀为OB。邦内二线品牌:BCD, 晶丰,芯联,启达,民展微,启臣微,咱们公司目前行使的是BCD,晶丰, 启臣微厂家的驱动IC。 2020/5/28 16 LED驱动电源学问 实例: 内置低压驱动电源 内置高压驱动电源 外置高压驱动电源 2020/5/28 17 LED的驱动 LED驱动简易的说便是给LED供给平常的处事条款 (囊括电压、电流)的一种电途。好的驱动还能随时 掩护LED,如过热、过流、开途等。遵守运用景象和 功用常用的有 一.DC-DC LED驱动 1.电阻限流电途 此电途简易, 但调整性差; 成果低。 外置高压驱动电源 2020/5/28 18 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 2.线性恒流源电途 成果不是很高; 最小输入电压需大于MOSFET或三极管与负载之和,电途才可 以行为 2020/5/28 19 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.11 buck型 buck变换器是降 压变换器,不适于输 入电压低或众个LED 串联的景象。 2020/5/28 20 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.12 buck型电途实例 2020/5/28 21 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.21 boost型 Boost变换器通过电感 输出电压普及至比输入 更高的盼望值 2020/5/28 22 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.22 boost型电途实例 2020/5/28 23 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.31 buck-boost型 Buck-boost输入转达 输出的能量须先存储 于电感中,其余两种 不具有此个性。 2020/5/28 24 LED的驱动 一.DC-DC LED驱动 3.开合型恒流源电途 3.32 buck-boost型电途实例 2020/5/28 25 LED的驱动 二.AC-DC LED驱动 1.镇流电容驱动 此计划好处是简易、本钱低;错误是电流 安谧度不高,成果也不高。 2020/5/28 26 LED的驱动 二.AC-DC LED驱动 2.非阻隔型恒流驱动 2020/5/28 27 LED的驱动 2020/5/28 28 LED的驱动 二.AC-DC LED驱动 3.阻隔型驱动 2020/5/28 29 LED的驱动 2020/5/28 30 LED灯具外壳 ? LED灯具的外壳的材质凡是为铝材,铝具有优秀的导热性,易成型, 易外面收拾等好处。 ? 原料、外面收拾工艺、产物的厚度等是决策产物价钱的首要身分。 2020/5/28 31 LED灯具学问问答 ? 1.什么是大功率LED灯具? ? 答:一种采用大功率LED动作光源的照明用具。 ? 2.大功率LED灯具与古代灯具比拟有何的上风? ? 答:1.高光效 2.高节能 3.光色众 4.安静性高 5.计划体式的众样性 6.寿命长 7. 迅速反映 8.灯具机合合理 9.利环保,环保效益更佳,10.运转本钱低 11.色温变 化不大,小于100K,色温划一性好12.流明维护率高,光衰慢,行使5000小时把握 光衰不逾越10%。 ? 3.大功率LED灯具奈何散热的? ? 答:采用热管把LED光源形成的热量传导到散热器上,再诈骗散热器的面积实行 热辐射散热和氛围空冷散热。 ? 4.LED为何节能? ? 答:高亮度单色光的LED仍然正在商场上赢得了转机.虽然它们与古代的灯胆比拟 尤其腾贵,然则它们的好处齐备可能抵消其较高的价钱,即它具有更高的性 价比.最先,一个血色LED发光抵达某个亮度时所需打发的能量是15瓦,而传 统的灯胆要抵达一律量度则要打发高达150瓦的能量;其余据科学家们测定, LED通电发光时,有10%的电能可能转化成光能,而白炽灯胆的转化成果只 有7-8%,由此可睹,要抵达一律的照明成绩,LED灯比白炽灯节能是显而易 睹的了。 2020/5/28 32 LED灯具学问问答 ? 5.LED为何寿命长? ? 答:白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝实行加热而发光的,进程相当 长韶华的加热,钨丝就会老化乃至烧断,至此,白炽灯胆的寿命也就 此告结束,而发光二极管的发光机理是由二极管特地的构成机合决策 的,二极管首要由PN结晶片、电极和光学体例构成,当正在电极上加 上正向偏压之后,使电子和空穴分袂注入P区和N区,当非均衡少数 载流子和众半载流子复适时,就会以辐射光子的样子将众余的能量转 化为光能。其发光流程囊括三个部门:正向偏压下的载流子注入、复 合辐射和光能传输。由此可睹二极管首要是靠载流子的延续挪动而发 光的,不存正在老化和烧断的景色,其特地的发光机理决策了它的发光 寿命长达5-10万个小时. ? LED照明灯具咱们务必领会到,单个或众个白光LED与用作照明光源 的灯具的观念是有分歧的.到目前,邦外里所研发和坐褥的白光LED还 远不行抵达照明光源的恳求.咱们应当诈骗和发扬我邦正在发扬各式小型 紧凑型荧光灯活着界所处的上风和优秀手艺,收拢机缘,正在发扬新固 体光源中有所动作.白光LED正在告竣照明光源的灯具所面对的少少巨大 题目与紧凑型荧光灯曾面对已治理或正正在治理的题目好似. 2020/5/28 33 LED灯具学问问答 ? ①、灯具中安置的AC-DC转换电途应适宜LED电流驱动的特征 这个电源既要有供LED所需的逼近恒流的正向电流输出,又要有高的 转换率,以包管LED安静牢靠处事,当然还要提防本钱. ? ②、LED灯具牢靠性 影响灯具牢靠性的身分首要是LED器件和上述电气元器件.我司所用的 LED光源为宇宙一流厂商的,电器配件的首要元器件为欧美厂商的. ? ③、灯具散热 单个LED导热的战胜,并不等于照明光源灯具散热的治理,跟着大功率、 大尺寸、高亮度芯片发扬,LED器件和灯具的散热务必治理。我司大功 率LED灯具采用热管导热,热辐射和自然空冷的办法散热.按照LED的 HATIZ定理:LED处事温度为25℃以下时,行使寿命为10万个小时,2550℃时,行使寿命为5万个小时,50-75℃时,行使寿命为2万个小时,75100 ℃时,行使寿命为1万个小时, 100-125℃时,行使寿命为5千个小时, 125-150℃时,行使寿命为2千个小时. 2020/5/28 34 LED灯具学问问答 ? 6.影响大功率LED灯具的行使寿命的合节身分有哪些? ? 答:1.开合电源的行使寿命,2.LED光源自己的光衰和散热机合构成,3.整 个大功率LED灯具的散热机合计划. ? 7.大功率LED灯具有众长的行使寿命? ? 答:按照LED的HATIZ定理:LED处事温度为25℃以下时,行使寿命为10 万个小时,25-50℃时,行使寿命为5万个小时,50-75℃时,行使寿命为2万 个小时,75-100 ℃时,行使寿命为1万个小时, 100-125℃时,行使寿命为 5千个小时, 125-150℃时,行使寿命为2千个小时.故影响大功率LED灯 具的行使寿命合节正在于是否很好地治理了其散热题目. 2020/5/28 35 LED灯具学问问答 ? 8.邦产LED芯片与海外着名厂商的LED芯片有何区别? ? 答:1.邦内正在芯片机合和电途的制制、封装的工艺水准对比低,制制比 较毛糙.2.晶片实行切割造成芯片时的精度不敷.3.芯片封装选材对比差, 封装制品率和牢靠性对比差. ? 9.大功率LED灯具现有哪几种散热办法? ? 答:1.热辐射,2.热传导,3.热对流4.自然空冷. ? 10.大功率LED灯具的电源有哪几种? ? 答: 一.按处事道理分:1.AC TO DC.2.AC TO DC ,DC TO DC.3.逆变电 源. ? 二.按是否阻隔:分阻隔和非阻隔. ? 三. LED电源按驱动办法:恒流式和稳压式. ? 四. LED电源按电途机合:1.老例变压器降压.2.电子变压器降压.3. 电容 降压.4.电阻降压.5.RCC降压式开合电源.6. PWM局限式开合电源. 2020/5/28 36 LED灯具学问问答 ? 11.大功率LED灯具有哪几种恒流供电办法? ? 答:1.串联供电,2.并联供电,3.串并联,4.众管芯组合正在一同. ? 12.大功率LED灯具里的光源有哪几种联接办法? ? 答: 1.并联,2.串联.3.串并联.4.SIP集成. 2020/5/28 37 谢 谢! 2020/5/28 38