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户外LED灯具设计需注意的几个问题

日期:2018-10-21 12:53:52 点击:0 来自:本站 作者:

  LED户外照明灯具由于工作环境比较复杂,受温度、紫外线、湿度、下雨天雨水、沙尘、化学气体等自然条件的影响,时间一长,就会到致LED光衰严重的问题。所以终上考虑,户外照明设计师在设计的时候应考虑这些外部环境因素的对LED户外照明灯具的影响。

  外壳和散热器设计为一体,用来解决LED的发热问题,这种方式较好,一般选用铝或铝合金,铜材或铜合金,以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热,(喷气致冷散热也是类似热管散热的一种,但结构更复杂一些。)

  灯罩的设计选材也是至关重要,目前使用的有透明有机玻璃,PC材料等,传统的灯罩是透明玻璃制品,究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关,一般来说,室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品,它是制造长寿命,高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩,做室内灯具的灯罩较好,用于室外则寿命有限,因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净,使灯罩透明度降低影响光线输出。

  目前国内生产的LED灯具(主要是路灯)大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装,这种方法热阻较先进封装技术的产品高,不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装,以达到所需要的功率,这些LED的封装材料有用环氧树脂封装,有用硅胶封装的。二者的区别是:环氧树脂封装耐温较差,时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好,使用时应注意选择。

  采用多芯片与散热器整体封装比较好,或采用铝基板多芯片封装再通过相变材料或散热硅脂与散热器相联接,做出的产品热阻比用LED器件组装的产品的热阻要少一至二道热阻,更利于散热。采用LED模组的灯具,模组基板一般为铜基板,它与外散热器的联接要使用好的相变材料,或好的散热硅脂,保证铜基板上的热量能及时传到外散热器上去,如处理不好则易使热量堆积造成模组芯片温度升得太高,影响led芯片正常工作。笔者认为:多芯片封装适合制造普通照明灯具,模组封装适合空间有限的场合制造紧凑型led灯具(如汽车主照明的头灯等)。

  四、在户外LED灯具散热器设计方面的研究散热器是led灯具很关键的一个部件,它的形状、体积、散热表面积都要设计得洽到好处,散热器太小,led灯工作温度太高,影响发光效率和寿命,散热器太大,则消耗材料多增加产品成本和重量,使产品竟争力下降。设计合适的led灯散热器至关重要。散热器的设计有以下几个部分:

  2.设计散热器用的一些参数:金属的比热,金属的导热系数,芯片热阻、散热器热阻、周围环境空气热阻等。

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