1.求1篇关于LED灯及未来照明发展的1000字论文
通常我们所说的LED芯片光效是指结温在25˚C时的芯片光效,由于散热设计和环境温度的影响,在实际使用中,结点温度往往会大大高于25˚C,所以会导致光效大幅下降。
以结温25˚C 时100lm/W的芯片为例,实际使用中可能只有60-70lm/W。 中国照明网技术论文·LED技术 LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。
在大功率LED中,散热是个不容忽视的问题。例如,1个10WLED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LED的结点温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时,LED芯片会因过热而损坏。
因此在大功率LED灯具设计中,除配光设计外还有就是散热设计。 中国照明网技术论文·LED技术 目前最常见的散热方式是通过灯具结构散热片的设计,以期达到增加热传导散热面积。
本项目LED路灯即采用散热片设计。但由于道路照明的应用环境一般都比较恶劣,尘埃较大且金属表面腐蚀氧化等原因,在安装初期尚能满足需求,维持较低的工作温度,但长期使用散热片之间难免积聚灰尘且散热片高低不平无法被天然雨水冲走,必然在一定程度上影响灯具内光源及电器散热,从而导致LED路灯使用实际寿命的缩短。
另外也有通过散热风煽强制循环散热的设想,显然由于路灯所处环境相对室内要恶劣的多,微型散热风煽寿命很难达到要求。 中国照明网技术论文·LED技术 3 维护问题。
LED的一大优势是长寿命,大功率LED芯片的寿命可达50,000小时,大都管理部门在选用LED路灯时,除考虑节能经济性外,往往同时考虑到其免维护或少维护的优点。但实际上LED芯片的寿命可以达到50,000小时,并不意味LED灯具的整体寿命可以达到50,000小时。
其中,很大的瓶颈在于其他电子元器件的寿命,比如国内大多驱动电源的寿命仅有20,000小时。如果LED路灯的驱动电源设计未经特别设计,则整灯寿命也就仅为20,000小时。
中国照明网技术论文·LED技术 目前LED路灯灯具的结构设计均为一体化设计,即其相关器件无法在现场更换,无论是LED光源损坏或是电源故障,一有问题则必须整灯拆除更换,维护工作成本大大增加。由于LED产品的升级换代速度很快,许多接口又没有国标约束,随着芯片更大功率的出现,一般厂家很难保证在1年或若干年后是否还会生产现有的产品。
届时产品的备品包括维护就成为运行维护部门棘手的问题,一条路一种路灯现象会愈来愈多。 中国照明网技术论文·LED技术 所以,成熟的LED路灯产品除了有精准的配光设计,有效的散热功能,可靠的电子驱动,还应凸显模块化设计理念,要考虑到更新换代的空间及方便检修和长期维护的连续性。
中国照明网技术论文·LED技术 4 性价比问题。由于目前LED芯片的价格仍处于较高水平,LED路灯的价格与传统灯具相比仍处于较高水平。
中国照明网技术论文·LED技术 传统250W高压钠灯:灯具单价2000元,高压钠灯光效120lm/W,按灯具效率0.50计算: 2000/(250W*120lm/W*0.50)=0.13元/lm 中国照明网技术论文·LED技术 本案例中LED路灯:单价4000元,LED实际光效50lm/W,按灯具效率0.65计算: 4000元/(135W*45lm/W*0.65)=0.76元/lm 中国照明网技术论文·LED技术 通过以上比对可发现,目前LED路灯的性价比仍处于较低水平。 中国照明网技术论文·LED技术 综合上述分析可知,作为新兴产品LED路灯由于配光设计、散热、维护、性价比等方面的不足限制了其大规模的应用。
但我们也确实看到,这些大都是灯具设计的问题,LED本身具有生产过程及其产品无污染,不拍震动,可实现0~100%的连续调光,可在特低电压下工作,可连续工作于开关、闪断状态及光输出定向性好等许多独特优势,特别是其长寿命多光色更是其他路灯光源所不能替代的。随着世界范围内该技术的不断发展,各产商将逐渐熟悉、理解LED的特性,在路灯灯具设计中针对LED的特点,打破传统思维,进行扬长避短的设计。
我们期待着LED路灯在各项指标中达到并超过传统路灯,并早日在道路照明中得到广泛的运用。
2.LED台灯的台灯设计
LED光源作为第四代新型节能光源,从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。
作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五,而LED光源的发光效率几乎接近百分之九十。LED照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。
台灯是家家户户都在使用的普通灯具,这几年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进,而其生产成本又节节下降,如今台灯得以使用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。一种简洁实用的LED台灯方案如图1所示。
AC220V经由适配器在灯具外的安全降压变换,向LED台灯提供稳定的12V直流电源,在台灯底座壳内安置恒流源电源板,将直流电压变换成稳定的直流恒流源,以满足LED光源发光的技术要求。在直流恒流源前可加一电源开关,以便在台灯不用时可关断直流电源,但不能关断220V交流电源,因此不用时应从墙上取下适配器的电源插头,这也是这个实用方案的唯一“缺点”。
如不想采用机械开关,并想要一个更有创意的卖点,可选用电子触摸开关,如手指轻点可实现台灯的开->全亮、半暗、关;由于电子技术的快速进步,电子触摸开关如今已是一个低成本的器件。LED光源工作原理LED光源工作的主要参数是VF、IF,其它相关的是颜色/色温/波长/亮度/发光角度/效率/功耗等。
LED是一个PN结二极管,只有施加足够的正向电压才能传导电流,VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态,IF正向电流是促使LED发光,发光亮度与流过的电流成正比例。白光LED VF标称电压:3.4V±0.2V。
LED光源在大批量生产时,每一批LED的VF具有一定的离散性,为了客户使用时需要的一致性,LED出厂时必需按不同的VF分档出售;否则会导致同一批生产的LED灯具亮度有差异;LED IF工作电流按应用需要选用,不同的电流档次不能混用。LED光源驱动电路LED光源的驱动电路就是把12V直流电压变换成稳定的恒流源,电路的设计本着删繁就简、节省成本的原则,应该从能完成这个电路设计要求的众多LED驱动芯片中选择集成度高、性能较好、应用电路简单、价格较平的性价比有优势的芯片。
因此选择驱动电路外围器件少的驱动芯片是生产成本的首要考量。 PT4115用于1~6W的白光LED光源驱动方案时只需四个零件(图2),Cin是输入滤波电容,Rs设定流过LED的电流IF,Rs=0.1/ILED;L是续流电感,D5是续流二极管。
因适配器已提供12V的直流电压,原图为交流电压输入整流用的桥式整流器D1~D4可省略。虽然零件少了,但对零件的要求更高,设计时需按表1提示的要求选用,才能使电路进入良好的工作状态。
PT4115的开关频率采用抖频技术有效降低EMI,省略了抗EMI电路。LED光源驱动芯片的恒流精度对于LED灯具生产厂家而言是至关重要的,LED光源驱动IC的恒流精度批量生产时都会有一定的离散性,LED灯具生产厂家在批量生产调试时,同样的电源、同样的LED光源负载、同样的恒流源电源板,因同一型号的不同驱动IC其恒流精度的个性差异会导致恒流源电源板输出电流产生一定的公差,使同一LED光源负载的发光亮度有所不同,这就会增加恒流源电源板大批量生产时在线调试的时间,影响生产力。
因此,恒流源电源板生产厂家应选用恒流精度高的驱动IC,恒流精度至少要小于±3%,如是±1%更理想,但其价格会高于±3%的产品。电感的选择以3*1W的高亮度白光LED光源的设计案例而言,三个1W的LED光源串联,其工作电流可设计为300~350mA,L的电感量应选用68uH~100uH,Q值大于50,饱和电流大于800mA的磁路闭合电感器。
PT4115的设计最佳工作频率在1MHz以下,电感量大了小会影响其工作频率,本方案的电感设计在68uH以上,这样系统工作频率可以控制到1MHz以下。电感量小了,工作频率趋高,由于PT4115内部电流检测电路响应速度限制,对内部电流正常检测出现影响,不能更好地实现对内部开关的导通/关断控制。
另外由于高频率会带来较大的开关损耗,使芯片运行在较高的结温下,电应力加大,不利于稳定工作。电感量太小还会导致PT4115的SW端烧坏,而无输出。
电感的DCR越小,效率越高。建议选用EPC13锰锌4000磁芯。
电感器的饱和电流选小了,D5肖特基二极管的电流选小了,将会导致整个电路的续流不足,LED光源会产生人眼可见的闪光。将电感器的饱和电流和肖特基二极管的电流适当增大即可增大整个电路的续流电流,消除因此产生的闪光。
适配器的选择适配器为本方案LED台灯提供稳定的交流电源->交直流降压变换,它的实时带载输出能力将影响本方案LED台灯的性能,用于本方案3X1W白光LED台灯的适配器,它在带载时输出电流应大于1A,电压应稳定在DC12V。有些带载能力差的适配器,连接上本方案LED光源负载时,其实时输出电压会跌落到7V,甚至6.5V,对于工作电压从8V开始的LED驱动IC,届时会进入欠压保护状态而停止工作,一旦驱动IC停止工作,电压又回升至12V,LED驱动IC再次进入工作状态,如此周而复始,使LED台灯出现人眼可见的闪光。
此时,只有更换带载能力好的适配器才能使LED台灯正常工作。同时应选用工作电压范。
3.LED照明灯的论文怎么写
LED灯与白炽灯、荧光灯有很大的区别。
白炽灯可以直接连接到220V的交流电上。荧光灯虽然有镇流器和转换开关,但也使用220V的交流电。而LED的电源则需要直流的恒定电流,所以需要将220V的交流转换为直流。电源的效率不高将直接影响到整个照明灯具的效率,因此提高电源效率对于提高LED软灯带照明效率来说显得尤为重要。
LED灯优势:
一、省钱:运行成本决定于功耗和维护费用。
二、省力:寿命长,性能稳定,环境要求不高的10年更换一次的LED灯,既省电又可避免频繁换灯之苦。
三、省心:LED光源是采用直流驱动的超低功耗器件,抗震、耐冲击、无热辐射、安全、稳定、可靠,无需考虑散热;灯体灵巧,安装简便;款式新颖,工艺精良。
4.关于LED照明应用现状与前景分析的毕业论文怎么写啊
前瞻网摘要:2013年3月8日,松下旗下照明子公司宣布,计划于2015年退出家用荧光灯市场,将产品全数切换成LED照明。前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》从LED照明应用市场潜力进一步说明行业未来前景看好。
前瞻产业研究院LED照明行业研究小组分析认为,金融危机之后,随着全球经济的回升,预计全球LED显示屏市场仍然会保持较高速度的增长。
前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》预计,2013年,全球LED显示屏的市场规模将逐年增加至137.68亿美元左右。
前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析认为,LED照明市场一直被认为是LED最重要、最具发展前景的应用。总体来看,宏观环境对于LED照明应用的发展非常有利,主要表现为:1)节能减排成为全球关注的议题并得到积极推进;2)传统光源技术成长缓慢,面临发展瓶颈;3)LED照明技术进步与成本不断降低,长期市场障碍已不大。
5.急求关于led的论文
一、半导体发光二用 (一)LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光! 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即。
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