1. Wprowadzenie:
W fabrycznym zużyciu energii zużycie energii przez oświetlenie zajmuje pewną wagę. Na przykład w budynku fabrycznym o powierzchni 40 000 metrów kwadratowych obciążenie oświetleniem wynosi około 400 kW. Dlatego jak osiągnąć oszczędność energii i ochronę środowiska w doborze oświetlenia fabrycznego jest ważnym tematem dla projektantów fabryk. Oprócz oszczędności energii i ochrony środowiska, oprawa oświetleniowa oparta na nowym źródle światła LED ma zalety długiej żywotności, szybkiego czasu reakcji i czystego koloru światła. W ostatnich latach był powszechnie preferowany przez konsumentów.
2. Kluczowa technologia projektowania oświetlenia LED
Nowe technologie, nowe materiały i nowe procesy są stale stosowane do projektowania źródeł światła LED o dużej mocy, kładąc solidne podstawy do projektowania lamp LED o dużej mocy. Ponieważ te same zastosowania źródeł światła LED są bardzo różne, ich konstrukcja, testowanie i inne standardy Wprowadzenie lamp LED ma pewne opóźnienie, co prowadzi do słabej wymienności produktów wytwarzanych przez różnych producentów pod względem struktury i wydajności. Jednocześnie same produkty oświetleniowe LED są integracją czynników mechanicznych, optycznych i elektrycznych, a ich konstrukcja jest jeszcze bardziej zaangażowana. Technologie w wielu dziedzinach.
3, LED high bay light design
3.1 Wybór mocy
Tradycyjne lampy wysokiego składowania to głównie wysokociśnieniowe lampy sodowe o ciśnieniu 250 W lub 400 W i lampy metalohalogenkowe. W porównaniu z charakterystyką nowych lamp LED istnieją oczywiste różnice, patrz poniższa tabela:
Biorąc pod uwagę problemy związane z zanikiem wysokociśnieniowej lampy sodowej i metalohalogenku oraz wtórną emisją światła w rzeczywistym użyciu, rzeczywista wydajność świetlna jest znacznie niższa niż 80lm / W, która często nie osiąga nominalnych 70%. Na tej podstawie moc opracowanego przez nich po raz pierwszy światła LED wysokiego składowania wynosi około 120 W. Gdy efekt świetlny spełni oczekiwania, zaoszczędzi ponad 50% energii niż tradycyjne lampy.
3.2 Wybór źródła światła
Obecnie bardziej znane marki źródeł światła LED o dużej mocy na rynku to: CREE, OSRAM, NICHIA, Lumileds (najwcześniejsza dioda LED), oprócz tajwańskich producentów Epistar, Addison i krajowych producentów opakowań Shenzhen Wanrun, Zhuhai Ruifeng, Jiangxi Lianchuang itp.
W celu zapewnienia stabilności produktu, do tej lampy przemysłowej i górniczej wykorzystujemy najbardziej znane źródło światła CREE.
3.3 Konstrukcja rozpraszania ciepła:
W diodach LED dużej mocy rozpraszanie ciepła jest dużym problemem. Na przykład, jeśli dioda LED o świetle białym o 10 W ma sprawność konwersji fotoelektrycznej 20%, 8 W energii elektrycznej jest przekształcane w ciepło. Jeśli nie zostaną podjęte żadne środki rozpraszania ciepła, temperatura rdzenia diody LED dużej mocy gwałtownie wzrośnie, gdy temperatura jej złącza (TJ) Gdy temperatura wzrośnie powyżej maksymalnej dopuszczalnej temperatury (zwykle 150 ° C), dioda LED dużej mocy zostanie uszkodzona z powodu przegrzania. Dlatego projekt rozpraszania ciepła jest również naszą najważniejszą treścią. Poniżej omówimy projekt rozpraszania ciepła z połączenia aluminiowego podłoża i radiatora.
3.3.1 Wybór komisji
W zastosowaniu produktów LED zwykle konieczne jest zmontowanie wielu źródeł światła LED na podłożu obwodu. Oprócz podłoża obwodu odgrywającego rolę przenoszenia struktury modułu LED, z drugiej strony, ponieważ moc wyjściowa diody LED staje się coraz wyższa, podłoże musi również odgrywać rolę rozpraszania ciepła w celu przeniesienia ciepła generowanego przez kryształ LED. Dlatego wybór materiału Musi uwzględniać wymagania wytrzymałości strukturalnej i rozpraszania ciepła. W przypadku podłoża porównaliśmy odpowiednio FR4, podłoże ceramiczne i MCPCB.
(1) Przewodność cieplna FR4 wynosi około 0,36 W / m•K, co nie może spełnić wymagań dotyczących rozpraszania ciepła w oświetleniu LED o dużej mocy;
(2) Ceramiczna przewodność cieplna jest większa niż 80 W / m•K, co jest kosztowne i słabe w przetwarzalności i nie może być stosowane na dużej powierzchni;
(3) Przewodność cieplna MCPCB jest większa niż 2,0 W / m•K, umiarkowana cena, duża przetwarzalność, dojrzała technologia i masowa produkcja.
3.3.2 Konstrukcja grzejnika
Rolą grzejnika jest pochłanianie ciepła przekazywanego z podłoża lub wióra, a następnie rozpraszanie go do środowiska zewnętrznego, aby zapewnić, że temperatura chipa LED jest normalna. Większość grzejników jest starannie zaprojektowana, aby nadawała się do konwekcji naturalnej i konwekcji wymuszonej. Mianowicie grzejnik aktywny i grzejnik pasywny. Ich odpowiednie charakterystyki działania przedstawiono w poniższej tabeli:
Biorąc pod uwagę koszty i stabilność, wybieramy chłodzenie pasywne. Grzejniki pasywne są klasyfikowane jako grzejniki Al Extrusion i grzejniki Al Die-Casting zgodnie z ich materiałami. Odpowiednie cechy są następujące:
Jeśli chodzi o zastosowanie Heatpipe&Fin&Vapor-Champer na radiatorze, po testach temperatura emitera nie spada zbytnio. Zgodnie z wymaganiami stabilności lampy inżynierskiej nie jest ona brana pod uwagę do użytku.
3.4 Konstrukcja mechanizmu
Konstrukcja mechanizmu obejmuje nie tylko mechaniczną strukturę całej lampy, ale także piękny wygląd lampy. Następnie przeprowadzamy specyficzną konstrukcję grzejnika odlewanego ciśnieniowo z następujących czterech aspektów.
A. Najlepszy wygląd
Jeśli chodzi o wygląd, wyobrażaliśmy sobie następujące dwie formy.
C. Najlepszy termiczny
Wydajność rozpraszania ciepła grzejnika jest w dużej mierze zdeterminowana przez mechaniczną konstrukcję grzejnika. Materiał jest taki sam jak odlew aluminiowy ADC-12. Gdy radiator ma różne parametry, takie jak średnica zewnętrzna, wysokość płetwy i gęstość żebry, wydajność rozpraszania ciepła może być znacznie inna. Podczas procesu projektowania wybraliśmy cztery różne grzejniki o różnych konstrukcjach i symulowaliśmy ich przepływ ciepła, jak pokazano na poniższym rysunku.
Dzięki symulacji przepływu ciepła odkryliśmy, że Case4 ma najlepszą wydajność termiczną. Poniższa tabela:
Jednocześnie możemy wyciągnąć następujące wnioski:
(1) Zmniejsz wysokość płetwy, jednocześnie zwiększając zewnętrzną średnicę radiatora, aby uzyskać bardziej skuteczny efekt rozpraszania ciepła.
(2) W przypadku radiatora o tej samej wadze zwiększenie wysokości może osiągnąć bardziej efektywny efekt rozpraszania ciepła niż zwiększenie średnicy grzejnika.
(3) Case4 Thermal jest najlepszy, zwiększamy zewnętrzną średnicę grzejnika, zmniejszając wysokość Fin, i otrzymujemy najlepszy grzejnik pod warunkiem tego samego kosztu.
4, wyniki weryfikacji światła wysokiego składowania LED
Aby zapewnić jakość lamp, przeprowadziliśmy serię testów dystrybucji światła, bezpieczeństwa termicznego, elektrycznego i niezawodności przed masową produkcją i wysyłką. Poniżej przedstawiono wyniki weryfikacji każdego testu.
5. Ocena kosztów i korzyści
Jak wszyscy wiemy, w porównaniu z wysokociśnieniowymi lampami sodowymi lub lampami metalohalogenkami do oświetlenia roślin, początkowy koszt inwestycji w lampy LED wysokiego składowania jest oczywiście znacznie wyższy niż w przypadku tradycyjnych lamp. Ponieważ jednak źródło światła LED ma cechy wysokiej wydajności świetlnej, a gdy jest wykonane z lampy, zaleta silnej kierunkowości źródła światła LED jest łatwo odbijana. Wydajność lampy LED jest znacznie wyższa niż w tradycyjnej lampie, więc jej właściwości energooszczędne mogą być oczywiście widoczne. Poniższa tabela przedstawia analizę korzyści inwestycyjnych naszej lampy wysokiego składowania 120WLED i tradycyjnej wysokociśnieniowej lampy sodowej o ciśnieniu 400 W.
6. Wniosek
To oświetlenie LED wysokiego składowania przeszło wiele modyfikacji i ulepszeń od początkowego etapu projektowania do masowej wysyłki produkcyjnej. Wśród nich, dzięki terminowej komunikacji i ścisłej współpracy między inżynierami badań i rozwoju a działami biznesowymi, jakość i wygląd produktu zostały lepiej rozpoznane przez rynek. Istnieje również wiele szczegółów konstrukcyjnych, takich jak wybór smaru, obróbka wodoodpornego pierścienia, poprawa pokrywy komputera, wybór zasilacza itp., Są zawsze w ciągłym doskonaleniu. Jeśli chodzi o bardziej rozsądny i wykwintny plan projektowania, czytelnicy mogą również dać nam znać. Dziękuję
