1. Введение:
В потребление энергии на заводе&# 39, потребление энергии освещения занимает определенный вес. Например, в заводском здании площадью 40 000 квадратных метров нагрузка освещения составляет около 400 кВт. Поэтому вопрос о том, как добиться энергосбережения и защиты окружающей среды при выборе заводского освещения, является важной темой для заводских дизайнеров. Помимо энергосбережения и защиты окружающей среды, осветительный прибор на основе нового светодиодного источника света обладает такими преимуществами, как длительный срок службы, быстрое время отклика и чистый цвет света. В последние годы он получил широкую поддержку потребителей.
2. Ключевые технологии проектирования светодиодного освещения.
Новые технологии, новые материалы и новые процессы постоянно применялись при разработке мощных светодиодных источников света, закладывая прочную основу для разработки мощных светодиодных ламп. Поскольку применение одних и тех же светодиодных источников света сильно различается, их конструкция, испытания и другие стандарты Внедрение светодиодных ламп имеет определенное отставание, что приводит к плохой взаимозаменяемости продуктов, выпускаемых разными производителями, с точки зрения структуры и производительности. В то же время сами светодиодные осветительные приборы представляют собой сочетание механических, оптических и электрических факторов, а их дизайн еще более сложен. Технологии во многих сферах.
3, светодиодный светильник с высоким отсеком
3.1 Выбор мощности
Традиционные лампы для высоких пролетов - это в основном натриевые лампы высокого давления мощностью 250 или 400 Вт и металлогалогенные лампы. По сравнению с характеристиками новых светодиодных ламп есть очевидные отличия, см. Следующую таблицу:
Учитывая проблемы, связанные с затуханием натриевых ламп высокого давления и металлогалогенных ламп, а также вторичным световым излучением при реальном использовании, фактическая световая отдача намного ниже 80 лм / Вт, что часто не достигает номинальных 70%. Исходя из этого, мощность впервые разработанного нами светодиодного светильника для высоких пролетов составляет около 120 Вт. Как только световой эффект будет соответствовать ожиданиям, он сэкономит более 50% энергии по сравнению с традиционными лампами.
3.2 Выбор источника света
В настоящее время наиболее известными брендами мощных светодиодных источников света на рынке являются: CREE, OSRAM, NICHIA, Lumileds (самый ранний светодиод), а также тайваньские производители Epistar, Addison и отечественные производители упаковки Shenzhen Wanrun, Zhuhai Ruifeng, Jiangxi Lianchuang и др. Также являются популярными брендами.
Чтобы обеспечить стабильность продукта, мы используем самый известный источник света CREE для этой промышленной и горнодобывающей лампы.
3.3 Конструкция отвода тепла:
В мощных светодиодах отвод тепла - большая проблема. Например, если светодиод белого света мощностью 10 Вт имеет эффективность фотоэлектрического преобразования 20%, 8 Вт электроэнергии преобразуется в тепло. Если не предпринимать никаких мер по рассеиванию тепла, температура ядра мощного светодиода будет быстро расти, когда температура его перехода (TJ) Когда температура поднимется выше максимально допустимой температуры (обычно 150 ° C), мощный светодиод будет быть поврежденным из-за перегрева. Поэтому дизайн отвода тепла также является нашим самым важным содержанием. Далее мы обсудим дизайн отвода тепла от комбинации алюминиевой подложки и радиатора.
3.3.1 Выбор платы
При применении светодиодных продуктов обычно необходимо собрать несколько светодиодных источников света на подложке схемы. В дополнение к тому, что подложка схемы играет роль переноса структуры светодиодного модуля, с другой стороны, по мере того, как выходная мощность светодиода становится все выше и выше, подложка также должна играть роль рассеивания тепла для передачи тепла, генерируемого Светодиодный кристалл. Поэтому при выборе материала необходимо учитывать требования к прочности конструкции и теплоотдаче. Для подложки мы сравнили FR4, керамическую подложку и MCPCB соответственно.
(1) Теплопроводность FR4 составляет около 0,36 Вт / м • К, что не может удовлетворить требования к рассеиванию тепла мощным светодиодным освещением;
(2) теплопроводность керамики превышает 80 Вт / м · К, что дорого, плохо обрабатывается и не может использоваться на большой площади;
(3) Теплопроводность MCPCB превышает 2,0 Вт / м • К, умеренная цена, высокая технологичность, зрелая технология и массовое производство.
3.3.2 Конструкция радиатора
Роль радиатора заключается в том, чтобы поглощать тепло, передаваемое от подложки или кристалла, а затем рассеивать его во внешнюю среду, чтобы обеспечить нормальную температуру светодиодного кристалла. Большинство радиаторов тщательно спроектированы для обеспечения естественной и принудительной конвекции. А именно активный радиатор и пассивный радиатор. Их соответствующие рабочие характеристики показаны в следующей таблице:
Учитывая стоимость и стабильность, мы выбрали пассивное охлаждение. Пассивные радиаторы подразделяются на радиаторы с алюминиевой экструзией и радиаторы с алюминиевым литьем под давлением в соответствии с их материалами. Соответствующие характеристики следующие:
Что касается использования тепловых трубок& Fin& Vapor-Champer на радиаторе, после тестирования температура эмиттера не сильно падает. Согласно требованиям устойчивости инженерной лампы, она не предназначена для использования.
3.4 Конструкция механизма
Конструкция механизма предполагает не только механическую структуру всей лампы, но и красивый внешний вид лампы. Далее мы выполняем конкретную конструкцию литого радиатора с учетом следующих четырех аспектов.
A. Лучший образ
Что касается внешнего вида, мы предполагали следующие две формы.
C. Best Thermal
Эффективность рассеивания тепла радиатором в значительной степени определяется механической конструкцией радиатора. Материал такой же, как у литого под давлением алюминия ADC-12. Когда радиатор имеет разные параметры, такие как внешний диаметр, высота ребра и плотность ребра, эффективность рассеивания тепла может сильно отличаться. В процессе проектирования мы выбрали четыре разных радиатора с разной конструкцией и смоделировали их тепловой поток, как показано на рисунке ниже.
Путем моделирования теплового потока мы обнаружили, что Case4 обладает лучшими тепловыми характеристиками. Следующая таблица:
При этом можно сделать следующие выводы:
(1) Уменьшите высоту ребра при одновременном увеличении внешнего диаметра радиатора, чтобы получить более эффективный эффект рассеивания тепла.
(2) Для радиатора того же веса увеличение высоты может обеспечить более эффективный эффект рассеивания тепла, чем увеличение диаметра радиатора.
(3) Case4 Thermal - лучший вариант, мы увеличиваем внешний диаметр радиатора за счет уменьшения высоты ребра и получаем лучший радиатор при той же цене.
4, светодиодные результаты проверки света высокого отсека
Чтобы гарантировать качество ламп, мы провели серию испытаний на распределение света, тепловую, электрическую безопасность и надежность перед массовым производством и отправкой. Ниже приведены результаты проверки каждого теста.
5. Оценка затрат и выгод
Как мы все знаем, по сравнению с натриевыми лампами высокого давления или металлогалогенными лампами для освещения растений первоначальные инвестиционные затраты на светодиодные лампы с высокими потолками, очевидно, намного выше, чем у традиционных ламп. Однако, поскольку светодиодный источник света имеет характеристики высокой светоотдачи и когда он превращен в лампу, преимущество сильной направленности светодиодного источника света легко отражается. КПД светодиодной лампы намного выше, чем у традиционной лампы, поэтому ее энергосберегающие характеристики могут проявляться наглядно. В следующей таблице представлен анализ инвестиционной выгоды нашей лампы с большим пролетом на 120 Вт и традиционной натриевой лампы высокого давления мощностью 400 Вт.
6. Заключение
Этот светодиодный светильник для высоких пролетов претерпел множество модификаций и улучшений от начальной стадии проектирования до отгрузки в серийное производство. Среди них, благодаря своевременному общению и тесному сотрудничеству между инженерами R& D и бизнес-отделами, качество и внешний вид продукции были лучше признаны рынком. Также постоянно совершенствуется множество деталей конструкции, таких как выбор смазки, обработка водонепроницаемого кольца, улучшение крышки ПК, выбор источника питания и т. Д. Что касается более разумного и изысканного плана дизайна, читатели также могут сообщить нам об этом. Спасибо
