高功率LED在室内照明的发展

2022-01-30 00:46分类：电子元器件阅读：

　　1 前言

　　LED照明销售市场创业商机为业内产生无限想像室内空间，LED照明运用早已从以往户外LED跳向室内采光运用。大功率LED照明的发展趋势大功率LED照明的发展趋势在于两大原素：一是集成ic自身;二是照明灯具技术性，包括排热、电子光学、推动。

　　2 集成ic适用

　　现阶段，LED 高端芯片进步的重点在于底材原材料和外延性成长技术性。底材资料由传统式的蓝色宝石原材料、硅和碳碳复合材料，发展趋势到活性氧化锌、氮化镓等新型材料。不论是朝向关键照明灯具和总体照明灯具的大功率集成ic，或是用以装饰设计照明灯具和一些简洁的輔助灯光的低输出功率集成ic，产品升级的核心都事关怎样开发设计出更高效率、更平稳的集成ic。在短短的数载内，凭借包含集成ic构造、表层钝化处理处置和多量子阱总体设计以内的一系列技术性改善，LED 在特效层面建立了很大提升。图1是LED 集成ic构造的发展趋势平面图。伴随着生产工艺的逐步完善，LED 量子效率将进一步提高，LED 集成ic的特效也将随着提高。

　　塑料薄膜高端芯片是超高亮 LED 芯片加工中的关键技术，可以降低各侧边的光輸出耗损，并能依靠底边的垂直面使 97% 之上的光源从正脸輸出(见图 2)。这不但显着提升LED 的特效，还为镜片设计方案造就了优异的方便标准。

　　3 照明灯具技术性的要求

　　3.1 排热技术性

　　大家一直关心照明灯具的使用期限。若只是借助应用低导热系数的 LED 元器件是无法为照明灯具设备搭建优良的排热系统软件，而务必合理地减少从 PN 连接点到周边环境的传热系数，才可以大幅度降低 LED 的 PN 连接点溫度，而实践增加 LED 照明灯具的使用期并提升具体流明值的总体目标。不同于一般传统式照明灯具，印刷线路板既是 LED 的供电系统媒介，也是 LED 的排热媒介，因此散热器和印刷线路板的导热设计方案十分关键。此外，照明灯具生产商还须考虑到排热材质的品质、薄厚和大小及其排热页面的处置和联接等要素。

　　3.2 光学系统

　　与传统式照明灯具较为，定项性和光源是 LED 最常见的2大特性，而怎样灵活运用 LED 的这2大特性就是照明灯具光学系统的重要之处。

　　通过 LED 的二元光学系统，LED 照明灯具可以做到更快的led光通量曲线图。比如，在室内采光运用中灯饰的光源必须十分光亮，则可应用高透光度灯盖提升光获取高效率。或者将背光源关键技术到照明灯具中，进而将 LED 光源更改成光源，不仅能提升照明灯具的led光通量匀称度，还能够避免炫光。此外，在一些輔助照明灯具和关键照明灯具运用中，为了更好地突显要点亮的物品而必须特殊的聚光镜实际效果，在这样的情形下，可相互配合一些聚光镜镜片或波导管应用，以实现梦想的电子光学实际效果。

　　3.3 推动设计方案

　　务必保证 LED 工作电压为恒流电源輸出。当 LED 在正方向电流量下运行时，连接点电流的相应转变特别小。因而，保证稳定的 LED 工作电压，大部分相当于保证稳定的 LED 輸出电流量。除此之外，灯光效果操纵设计方案是现如今流行推动设计方案之一，多用以气氛照明灯具运用中，可依据不一样的自然环境完成不一样的色度等级，还能彻底达到环保节能总体目标。现阶段，推动设计方案的首要发展趋势偏重于提升功率因素、减少推动功能损耗、提升线性度和加速响应时间。在设计过程中，开关电源的设计方案、印刷线路板的格局和串联和并联方法全是需要考量的要素。

　　4 大功率LED照明的技术性挑戰

　　即便 LED 在房间内关键照明灯具和裝饰照明灯具运用中已经有比较满意的主要表现，可是在一般灯具和气氛照明灯具运用中依然面临着众多挑戰，包含初置成本费、led色温较低时的特效、显色性和可靠性指标等。

　　4.1 进一步减少初置成本费

　　成本费是室内采光中相对来说较为灵敏的要素，特别是在家居灯饰运用中。虽然 LED 灯型号规格愈来愈多，特效也在持续提升，可是价钱高这个问题依然存有。可是当LED光源价钱减少，控制系统设计的总体提升，成本费用就必定降低。回忆紧凑环保节能日日光灯初次投入市场时，成本费约为 15 美金，现如今已降到 1.50 美金下列。因而，能够推论，伴随着市場的持续发展趋势，LED 灯的价钱迅速便能到大家还可以进行的水平。

　　4.2 提升低led色温时的特效

　　4，000K 下列的低led色温一般是房间内家居灯饰的优选。暖白光灯令整体自然环境更为溫暖和释放压力;而冷白光灯则给人清洁、高效率、光亮的觉得，较适用公司办公室和户外照明灯具。由于夜光粉的原故，低led色温时 LED 的特效一般会比较高led色温时低大概 30% 。

　　4.3 管理方法特效和显色性

　　在一般状况下，LED 的特效越高，显色性越低。室内采光一般规定 LED 具备更好的显色性，才可以客观性表明物品的色度和色调及做到人眼可以直接观查外界园林景观时的真正实际效果。因此，提升 LED 特效的与此同时，还必须进一步提高显色性。另一种方式则是在照明灯具表层加上一些彩光，进而做到显色性超出 90 的实际效果。

　　4.4 提高高电流量推动期内的高效率

　　目前，一般还可以将 1W LED 的交流电从 350mA 增加到 1，000mA。殊不知，在高电流量推动下，即便流明值提升，总体效率一般也会相对性显着降低。因而，务必均衡系统软件成本费用和特效。假如能在高电流量推动下提升 LED 的特效，则只需保证给予更好的系统软件特效，就可以大大减少需要的 LED 总数，进而大幅度降低成本费。

　　4.5 进一步变小 LED 的封裝规格

　　除开环境保护、环保节能、无污染外，房间内LED还具表现力、规格小和能突显个性化这种特性。而根据进一步变小 LED 封裝规格，能够令灯光设计更具有协调能力和自主创新室内空间。针对必须用混和照明灯具以提升显色指数的运用场所，较小的封裝规格十分有利于完成混和光镜片和混和特效设计方案。

　　4.6 增加使用期限、提升可靠性指标

　　在一般照明运用中，LED 的总体高效率、使用期限和稳定性务必根据优化系统才可以得到提高。传统式照明灯具的系统软件拼装非常简单，而 LED 照明灯具系统软件则涉及到好几个元器件，如图所示 3 所显示。

　　LED 灯源：紧密、高效率，有很多种色彩和功率可选择。

　　开关电源变换：将交流电流、充电电池和其它开关电源高效率变换为可靠的低压、恒流电源。

　　操纵和推动：应用电子线路完成 LED 的恒流电源推动和操纵。

　　热管理方法：若要做到更长的使用期限，操纵 LED 连接点溫度看起来十分关键，排热剖析也必不可少。

　　光电器件：镜片、波导管或背光源原材料是将光源对焦在目的地区必不可少的光电器件。