行业新闻
当前位置:首页 > 新闻中心> 行业新闻
 

LED光源介绍

一、LED光源介绍

LED是英文Light Emitting Diode即发光二极管的简称,LED照明也称半导体照明。其发光原理是通过半导体材料的电子和空穴复合发光,将电能转换成光能的效率高达80%以上。据科学测算,LED光源能耗仅为白炽灯的10%,荧光灯的40%以下。LED采用固体封装,寿命超过5万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。它无需使用玻璃真空封装,不产生毒气和汞污染,是真正的绿色环保光源。

LED自从上个世纪60年代问世以来,在相当长的一段时间主要用于指示或显示,近年来,随着LED光效的提高正逐渐进入照明领域。目前LED手电筒已成为整个手电筒产品的主流,LED台灯、LED路灯、LED庭院灯等产品所占比例呈现快速上升的趋势。

在公路隧道照明领域,LED光源与传统的高压钠、碘钨灯灯比较有明显的优势:

1、节约能源

LED光源的发光效率高且具有单一指向性,因此LED灯具整体光能利用率较高压钠灯高。在满足同等照明要求的情况下,LED灯的功率通常仅需高压钠灯的50-60%,如增加智能控制功能,综合节电超过80%

2、超长寿命

    LED光源的寿命大于60000小时,远远高于高压钠灯,因此使用LED光源会大大降低维修、维护成本。

3、高显色性

    LED光源的显色指数可以大于80以上,而高压钠灯仅为23左右。高显色性在道路照明上意味着更清晰的物体分辨能力和更广泛的视野。

4、连续调光

LED光源是直流驱动,其亮度与电流成正比,通过调节驱动电流可方便实现无极调光。结合照明环境参数的检测,LED更容易组成智能照明系统。

基于以上特点,在用电量大、工作时间长、维护不方便的照明领域,LED光源替代传统光源的优势十分明显。

LED平面光源是一种全新的LED模块封装技术,与传统的LED电光源相比,具有以下优特点:

 发光效率高

本产品充分利用十三所在半导体工艺方面的优势和长期技术积累,以照明为目的,通过对各种有机材料的光学放射特性分析,选择高折射率导光材料,优化各种添加剂、导光胶体的组分配比,及不同芯片的导光层厚度参数,对集成结构的LED芯片进行统一键合,使得面光源模块的每瓦发光效率与同等水平单颗粒芯片相比大为提高。

 易散热

平面光源模块彻底改变原有单颗粒芯片的散热结构,散热面积与相同功率单颗粒芯片相比扩展数百倍甚至上千倍。标准LED光源模块采用铝衬底结构,可以非常方便地与其它散热材料连接进行二次散热,LED结温可迅速传导,大大提高LED的可靠性和寿命,使令设计人员最头痛的热通路设计问题变得简单、方便。

 低眩光

平面光源模块的发光面积与传统的单颗粒芯片相比,如散热面积一样,也扩展了数百倍甚至上千倍,使得单位发光强度对人眼的刺激也大为降低,从根本上解决了LED光源的眩光问题。

 应用方便

LED平面光源模块可以根据用户要求设计成定制的功率、电压、色温以及特殊形状的基本单元,可方便地进行串并连接,使应用灯具设计更方便实用,极大地缩短灯具开发和更新换代周期,为半导体照明的大规模推广应用起到基础作用。

 自主专利技术

本产品关键技术采用自主知识产权的专利技术和工艺(200710139584.0、200720102909.0)。


 

在高速公路建设中,大量的隧道照明选用LED平面光源灯具,与传统的碘钨灯、高压钠灯相比,节能约60%以上,维护量降低80%以上。我公司生产的LED隧道灯已入选2010年由国家发展改革委、住房城乡建设部、交通运输部联合组织开展半导体(LED)照明产品应用示范工程推荐产品,并在福建、陕西省高速公路中得到了应用推广。


 

二、LED平面光源隧道灯

智能化LED隧道灯一般由LED光源、驱动电源、控制模块、外壳四部分组成,如下图所示:


 

1LED光源

LED光源一般采用高光效LED蓝光芯片激发荧光粉的方式发出白光。中国电子科技集团公司第十三研究所利用半导体工艺技术,将蓝光芯片集成封装在铝基板上,通过导光材料最大限度地提高芯片的外量子效率,再将混光材料、荧光粉、有机硅胶进行优化配比组成色温变换层,形成了LED平面光源的独特封装结构,这种平面光源模块发光效率高、无眩光、易散热,封装的工艺方法已取得了国家发明专利。

LED平面光源模块的技术指标:

l 发光效率>90 lm/W

l 色温2200K-6500K

l 显色指数>80

l 功率5-30W

2、驱动电源

    隧道灯的驱动电源采用恒流驱动的开关电源。驱动电源直接使用220V交流供电,由滤波电路、PFC电路、开关控制电路、PWM控制电路等组成。驱动电源通过PWM可无极调整输出电流,从而达到调光目的。

驱动电源的技术指标为:

l 电压:AC85V-260V

l 功率:60W-140W

l 效率:>90

l 功率因数>95%

3、控制模块

在智能化隧道灯中,控制模块负责接受控制中心的控制命令,解码后产生PWM信号并输入给驱动电源,使LED隧道灯根据远程的控制策略进行亮度调节。控制模块可采用电力载波方式进行通讯,这样可以在不增加额外的控制信号电缆,不仅降低成本而且减少工程施工量和维护工作量。

其原理框图为:

   

4、外壳

隧道灯外壳一般采用合金铝压铸外壳,除满足整体灯具的防护和安装要求外,还承担LED光源的散热功能。LED光源的铝基板与外壳之间要涂覆导热硅胶,并用螺钉紧固。

其技术要求为:

防护等级:IP65-IP67

重量:4-10Kg

温升:<30

三、LED隧道照明智能化

   为缓解机动车进出隧道驾驶员的适应性,隧道照明一般包括入口段、过渡段、中间段、出口段,隧道灯包括基本照明灯、应急照明灯、加强照明灯,远程控制中心根据隧道内外亮度对比形成隧道内亮度控制策略。对于传统照明,隧道内亮度调节一般采用部分灯具打开或关闭的办法实现。LED隧道灯由于功耗小、亮度可调,其控制方式会更加灵活,对于隧道照明设计和工程施工会更加方便,隧道照明的智能化程度更高。使用LED隧道灯实现智能化照明的系统组成原理框图如下:


 

   较之传统照明,LED隧道照明智能化方案有以下几个方面的根本变化:

1、功能灯种类变化

使用LED隧道照明,可以不再区分基本照明灯、应急照明灯、加强照明灯,因为LED隧道灯均可单独进行亮度调节,能实现所有的隧道内亮度控制策略,因此已不需要根据功能对隧道灯进行分类。

2、控制回路变化

由于传统隧道照明的灯具功率大,加之灯具承担不同类别的照明功能,因此需要分段分回路进行开关控制。使用LED隧道灯,只需要一个回路即可,对于不长的隧道也不再需要分段。显然这种变化会节省大量电缆。

3、控制机柜变化

用传统高压钠灯对隧道内亮度进行调节,必须采用开关控制,因而交流继电器、交流接触器是必不可少的,同时因需对基本灯、应急灯、加强灯都要控制,每一段都会有一个庞大的电气控制柜。使用LED隧道灯这些都不需要了,如必要也仅需一个空气开关就足以了。显然这个变化也会节省大量费用。

4、控制策略变化

受多段和多控制回路的限制,用传统隧道灯只能有少量的控制预案,否则难以实现,或者增加更多的回路。使用LED隧道灯,每个灯都可以单独控制,控制预案可以无限多,因而可根据天气、时段、内外亮度、车流量等诸多因素利用计算机进行综合分析,得出最佳的控制策略。这个变化需要对远程控制中心的控制软件重新编制,以实现更加智能化的隧道照明控制。这个变化可以从根本上实现“按需供电”,从而使隧道照明更加节能。

 

上一条:没有了! 下一条:没有了!
行业新闻
公司新闻
公司公告
行业新闻
 
 
 
版权所有:河北三森节能科技有限公司©2014 All Right Reserved.地址:河北省石家庄市 技术支持:优朗科技