市電LED照明自適應(yīng)恒流驅(qū)動器
LED 是一種工況要求嚴謹?shù)钠骷?,通常?jīng)不起反復(fù)負載沖擊折騰?,F(xiàn)在生產(chǎn)LED 的廠家雖然很多,高亮度也做得到,但是能生產(chǎn)功率型LED 器件的就不多,因為對器件的耐受性要求很高,工藝和材質(zhì)要求更嚴,生產(chǎn)成本也高。所以即使具有高耐受性的優(yōu)質(zhì)低功率LED 也比通常的要貴不少。
但有的LED 照明器具,比如交通信號燈有時就必須工作在反復(fù)開、關(guān)的狀態(tài),使用帶有變壓器等電感的驅(qū)動電路時,LED 就容易提前失效。作者做過批量試驗,曾將報廢的燈具中可利用的LED 器件制成信號燈樣本。篩選掉早期失效器件后,用原帶變壓器的驅(qū)動控制線路在0.5 秒開、0.5 秒關(guān)的狀態(tài)下連續(xù)工作,基本上每天(8 小時內(nèi))總還會發(fā)生LED 失效。而同樣品質(zhì)的利用器件,未經(jīng)過早期篩選就做信號燈樣本,用市電自適應(yīng)LED 驅(qū)動器供電,進行相同的反復(fù)開、關(guān)試驗,歷時數(shù)星期都沒有LED 失效。
由此想到,采用市電LED照明自適應(yīng)驅(qū)動器后,可以不一定非要用到優(yōu)質(zhì)的功率型LED ,即使是生產(chǎn)一般性能的高亮度、低功率 LED 廠家也可以在市電照明領(lǐng)域中占得份額,而且成本價格上具有優(yōu)勢,經(jīng)濟效益也好。SSL2101 驅(qū)動器被認為是高成本效益比的產(chǎn)品,市電LED 照明自適應(yīng)驅(qū)動器或許有機會被稱為具有超高成本效益比的產(chǎn)品。
開拓產(chǎn)品應(yīng)用類型效果可觀
市電LED照明自適應(yīng)驅(qū)動器可應(yīng)用的產(chǎn)品類型,除了已試制的交通信號燈和自動啟閉照明燈外,臺燈、射燈、日光燈、吸頂燈、樓道燈、庭園燈等等都屬于相似類型,拓展當不成問題。更吸引人的應(yīng)用是大尺寸液晶LED白光或RGB背光照明,還有LED在投影機中開拓應(yīng)用。電路精簡、高節(jié)能、低成本等優(yōu)點當能與顯示電路整合后,效果就更可觀。
下面就目前最希望能做到的,高效LED照明燈直接替代低效率白熾燈的具體各部分構(gòu)成作一些探討和設(shè)想:
白熾燈是一種成熟、穩(wěn)定、廉價的大眾化產(chǎn)品,就因為白熾燈既傳統(tǒng)又經(jīng)典,所以要成功替換并不容易。好在社會發(fā)展到對節(jié)能的嚴格要求,已進入倒計時階段;促進力足以扶助LED的成長不夠充分這個弱點。但取得成功的關(guān)鍵還在于LED器件的價格水平。能進一步提高亮度,改善顯色性能當然最好。
但用現(xiàn)有條件水平的LED要做成照明燈來替代白熾燈時,我們也可對各組成部分作一番盤算。
一、 LED驅(qū)動器部分
市電LED照明自適應(yīng)驅(qū)動器具有電路精簡、可靠,對LED的適應(yīng)性強,成本低、調(diào)光功能多等優(yōu)點,所以非常適合用于LED替代白熾燈時應(yīng)用。
二、LED發(fā)光單元部分
國產(chǎn)的低功率高亮度白光LED(20mA)單價已能降到0.1元的水平,步入規(guī)模應(yīng)用的價位。但是白光LED要提高『光/價』比,除了等待芯片的價格隨著生產(chǎn)發(fā)展而降低外,在LED照明單元的封裝型式上還期待通過突破性變革,來提高光效并降低成本。
設(shè)想的一種構(gòu)造是:芯片陣列式直接散熱布局的多透鏡一體化面積型照明封裝。
通過將許多LED芯片分散集成在一片較大的PCB上,并直接傳導(dǎo)散熱,會大大提高器件的熱性能。還避免了通??赡墚a(chǎn)生的LED焊接損傷。多透鏡一次性封裝,能保證二次光學(xué)處理的精準效果,同時也降低成本。
三、光學(xué)處理和整體結(jié)構(gòu)部分
LED照明燈的光學(xué)指標除了光通量、顯色指數(shù)外,還有對眩光的要求。前者決定于LED本身的品質(zhì)特性,而眩光的感觀是因光源中光強分布不均,局部有特別強的光引起刺目所致。LED是點光源,所以由多顆LED組成的照明燈應(yīng)該有二次光學(xué)處理。作者多年前看到過歐洲制造的交通信號燈的一種結(jié)構(gòu):由八顆功率LED分布組成的光源經(jīng)過二次光學(xué)處理的一張薄光片后,就使出光面的亮度做到非常均勻,絕無眩目的感覺。過去我們在完成光學(xué)設(shè)計后,有時還需要多次設(shè)計、開模具試光修正,很費時、費錢。而現(xiàn)在光學(xué)設(shè)計技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,應(yīng)用ZEMAX、TRACEPRO等軟件,便于非成像光學(xué)類型的二次光學(xué)設(shè)計。所以二次光學(xué)處理應(yīng)該是LED照明燈的不可或缺的部分,即使要減少5%的光效,增加5%的成本,換來所需范圍的均勻照度和舒適不眩目的光感,也完全值得。
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