Progresso de pesquisa e desenvolvimento de luzes de rua LED

Hoje em dia, Luzes de rua LED pode ser visto em todos os lugares. Eles não apenas embelezam o céu noturno, mas também dão uma grande contribuição para a conservação de energia. No entanto, o uso de iluminação pública LED tem certas limitações, por isso não foi totalmente utilizado. A fim de permitir que as luzes LED de rua desempenhem mais papéis em nossas vidas, no futuro R&D, aplicações de produção e promoção, devemos resolvê-las a partir dos seguintes aspectos:

1. A melhoria do fluxo luminoso também precisa ser melhorada a partir do nível básico da tecnologia epitaxial LED de alta potência e da tecnologia de chips. O método de fabricação de LEDs brancos no país e no exterior é primeiro colocar o chip de LED no substrato embalado, ligá-lo com fio de ouro e, em seguida, revestir o fósforo YAG ao redor do chip e, em seguida, encapsulá-lo com resina epóxi. A resina não apenas protege o chip, mas também funciona como condensador. A luz azul emitida pelo chip LED atinge a camada de fósforo circundante e é espalhada, refletida e absorvida muitas vezes e, finalmente, emitida para o exterior. O pico da linha espectral do LED (azul) está em 465 nm e a largura do meio valor é de 30 nm. Parte da luz azul emitida pelo LED excita a camada de fósforo amarelo YAG, fazendo com que ela emita luz amarela (o valor de pico é 555nm), parte da luz azul é emitida diretamente ou após reflexão, e a luz que atinge o exterior é azul e luz amarela, ou seja, luz branca. A tecnologia FlipChip (FlipChip) pode obter uma emissão de luz mais eficaz do que a tecnologia tradicional de embalagem de chips LED. No entanto, se uma camada reflexiva não for adicionada sob o eletrodo da camada emissora de luz do chip para refletir a energia luminosa desperdiçada, isso causará cerca de 8% de perda de luz. Portanto, uma camada reflexiva deve ser adicionada ao material da placa inferior. A luz na lateral do chip também deve ser refletida pela superfície espelhada do dissipador de calor para aumentar a taxa de saída de luz do dispositivo. Além disso, uma camada de material de silicone deve ser adicionada entre o substrato de safira (Sapphire) do flip chip e a superfície de ligação do guia de luz de resina epóxi para melhorar o índice de refração da luz emitida pelo chip. Através do aprimoramento da tecnologia de embalagem óptica, a taxa de extração de luz (fluxo luminoso) de dispositivos LED de alta potência pode ser bastante melhorada.

2. Design otimizado de equipamentos de iluminação LED para melhorar a qualidade do uso do LED. Portanto, é particularmente urgente estudar o projeto de distribuição de luz óptica secundária de fontes de luz LED de alta potência para atender às necessidades de distribuição de luz de projeção de grandes áreas e iluminação de inundação. Através da tecnologia de design óptico secundário, o design de copos refletores adicionais, múltiplas lentes ópticas e superfície asférica emissora de luz pode melhorar a eficiência de extração de luz do dispositivo. A direção de iluminação da fonte de luz tradicional é 360°. A lâmpada depende do refletor para refletir a maior parte da luz em uma direção específica. Apenas cerca de 40% da luz atinge a estrada diretamente através da tampa de vidro, e a outra luz é projetada para fora da lâmpada através do refletor da lâmpada. , A eficiência do refletor da lâmpada é geralmente de apenas 50% ~ 60%, portanto, cerca de 60% da saída de luz da lâmpada é projetada na estrada após uma perda de 30% ~ 40%. Uma grande parte da saída luminosa da fonte de luz é limitada ao aquecimento interno e ao consumo da lâmpada. A maior parte da luz das luzes LED é luz frontal, o que pode atingir >95% de eficiência luminosa. Esta é uma das características importantes dos LEDs que os distinguem de outras fontes de luz. Se esta característica não for bem aproveitada, as vantagens dos LEDs serão grandes. desconto. Como a maioria das luzes LED de alta potência são montadas com vários chips de LED, precisamos iluminar muitas fontes de luz em direções diferentes. Aproveitamos ao máximo as características do pacote de chips integrado e usamos lentes para resolver o problema. Através do design óptico, diferentes curvas convexas são equipadas de acordo com as diferentes necessidades. , Contando com a lente para distribuir a luz em diferentes direções, para garantir que o grande ângulo de luz possa atingir 120 ° ~ 160 °, e o pequeno possa concentrar a luz em 30 °. Uma vez finalizada a lente, o mesmo tipo de lâmpada pode ser garantido sob a premissa do processo de produção. As características de distribuição de luz dos dois atingiram o mesmo nível. É completamente possível fazer com que as luzes de rua LED atendam ao tipo de luz em forma de asa de morcego exigido pelos padrões de iluminação rodoviária por meio de testes repetidos e soma contínua de experiência. As luzes de túneis, as luzes de rua e a iluminação geral atenderam aos requisitos de iluminação de seus respectivos locais de aplicação.

3. A dissipação de calor é um problema importante que as luzes LED de rua precisam resolver. Como todos sabemos, o LED é um dispositivo optoeletrônico. Durante o seu processo de funcionamento, apenas 15% a 25% da energia elétrica é convertida em energia luminosa, e o restante da energia elétrica é quase convertida em energia térmica, o que aumenta a temperatura do LED. Em LEDs de alta potência, a dissipação de calor é um grande problema. Por exemplo, se um LED de luz branca de 10W tiver uma eficiência de conversão fotoelétrica de 20%, 8W de energia elétrica serão convertidos em calor. Se nenhuma medida de dissipação de calor for tomada, a temperatura central do LED de alta potência aumentará rapidamente, quando sua temperatura de junção (TJ) Quando a temperatura subir acima da temperatura máxima permitida (geralmente 150°C), o LED de alta potência irá ser danificado devido ao superaquecimento. Portanto, no projeto de lâmpadas LED de alta potência, o trabalho de projeto mais importante é o projeto de dissipação de calor. Devido aos requisitos de alto brilho das luzes de rua LED, o ambiente de uso é relativamente severo; se a dissipação de calor não for bem resolvida, causará rapidamente o envelhecimento do LED e reduzirá a estabilidade. Uma lâmpada de rua usando lâmpada de sódio de alta pressão de 250W, devido à tecnologia madura e bom controle de dissipação de calor, mesmo que funcione por 5.000 horas, a deterioração da luz ainda é muito pequena. Luzes de rua LED de alta potência nas mesmas condições, se a dissipação de calor não for bem resolvida, a deterioração da luz será grande. Os métodos de dissipação de calor das luzes de rua LED incluem principalmente: dissipação de calor por convecção natural, dissipação de calor forçada por ventilador adicional, tubo de calor, dissipação de calor do tubo de calor em loop e dissipação de calor da placa de temperatura uniforme. O método de dissipação de calor forçada para instalação de um ventilador tem um sistema complicado e baixa confiabilidade, e o método de dissipação de calor por tubo de calor e placa de temperatura uniforme é caro.

4. As luzes de rua LED eventualmente escolherão instalação e manutenção modulares. Nas lâmpadas de sódio de alta pressão utilizadas na estrada, os reatores internos e outros componentes não são fáceis de danificar, a maior parte do motivo para não acender é o dano da fonte de luz, o método de manutenção só precisa substituir a fonte de luz. Um operador qualificado pode realizar pessoalmente operações de alto nível. No entanto, as luzes de rua LED têm muitos componentes internos. Exceto a fonte de luz (chip), danos a outras peças farão com que o chip não acenda. Portanto, no local, é impossível determinar imediatamente a causa do dano à iluminação pública LED. Se a lâmpada de rua LED não acender, ela precisará ser retirada e enviada de volta à fábrica para vários testes. Esta forma de substituir as luzes LED da rua é muito complicada. A versão final do desenvolvimento do Iluminação pública LED é evoluir para a modularidade . A fonte de luz, eletricidade, etc. são todos substituídos de acordo com a conexão plug-in, para que um trabalhador qualificado possa avaliar de forma totalmente independente a causa do dano e realizar a manutenção no local.