通过实际的应用,论证了较大功率LED路灯具有节能、环保、**命、亮度色温可调、高演色性等优点。随着LED技术的成熟,效率的持续提升,LED固态照明是趋势,也是节能的较佳方案。LED路灯照明系统的节能特性主要由LED芯片和电源决定。然而,LED芯片和电源模块集成在一起,一般空间狭小,散热较差,LED芯片和电源都是发热体,使得环境温度较高。因此,本文通过改善LED路灯系统的散热条件、提高LED的发光效率和电源的效率来降低环境温度,使LED电源与LED芯片的寿命相匹配,实现真正的节能、环保、**命。
下面说说主要的三方面研究内容:
1.大功率
热电关系实验研究。以先串后并为连接方式的大功率LED路灯为对象,实验研究恒流和恒压两种供电方式下,功率分布和温度分布的关系。搭建LED路灯热电关系研究实验平台,分析实验结果。由结果得知,恒流条件下,LED结温与正向电压存在明显的线性关系,验证了LED的压降特性,且可尝试用大电流测量LED的结温,有别于传统小电流测量。恒流驱动与恒压驱动相比,电源总输出功率较稳定,然而,多路LED之间,由于温度分布不均,对应功率分布互相牵制,温度高的那一路LED占据较高的功率,*形成恶性循环。因此,散热均衡性设计对大功率LED路灯整体品质的提高有着十分重要的意义。
2.大功率LED路灯散热器优化设计。以某公司150W大功率LED路灯为研究对象,建立型材散热器热阻网络模型,理论设计满足散热要求的散热器。在此基础上,利用Icepak热分析软件对其进行优化设计。验证现有散热器设计的合理性,得出理论计算结果与优化结果相对吻合,说明在散热器设计中,理论计算是比较重要的一环。结合软件优化能降低研发成本,缩短研发周期,提高研发效率。
LED灯具失效一是来源于电源和驱动的失效,二是来源于LED器件本身的失效。通常LED电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击(EOS)以及负载端的断路故障。输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏,以及电容等被动元件发生击穿损坏。负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动,驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏。LED器件本身的失效主要有以下几种情况。