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參照元器件參數(shù)確定使用類型 - 智能LED照明系統(tǒng)設(shè)計流程分析

2011年10月10日 15:09 本站整理 作者:秩名 用戶評論(0
( 3) 參照元器件參數(shù)確定使用類型

  結(jié)合元器件參數(shù)指標,選擇不低于最低指標要求的電子元器件,由于LED 光學(xué)照明系統(tǒng)屬于熱量影響光輸出的特殊系統(tǒng),因此需要確認LED的驅(qū)動電流和結(jié)溫,這個環(huán)節(jié)需要實際測量而不能完全依賴技術(shù)手冊。

  LED 照明測試參數(shù)一般包括光通量( 單位時間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應(yīng)強弱的能力,單位是流明) ; 照明效率( 單位是流明每瓦) ; 相關(guān)色度( 與具有相同亮度刺激的顏色最相似的黑體輻射體的溫度,單位是開氏度) ; 顯色指數(shù),白熾燈的顯色指數(shù)定義為100,視為理想的基準光源。標準測試系統(tǒng)以8 種彩度中等的標準色樣來檢驗,比較在測試光源下與在同色溫的基準下此8 種標準色樣的偏離程度,以測量該光源的顯色指數(shù),取平均偏差值Ra20 ~ Ra100,以Ra100 為最高,平均色差越大,Ra 值越低。低于Ra20 的光源通常不適于一般用途。

  由于LED 自身的特點,要有效控制LED 的工作電流,同時降低最高工作環(huán)境溫度,否則將縮短LED 的使用壽命。

  ( 4) 結(jié)合實際亮度計算LED 數(shù)量及組合方式

  根據(jù)不同的驅(qū)動電路驅(qū)動負載能力和LED 實際流明量計算出需要的LED 數(shù)量。同時需要注意,驅(qū)動電路的電氣損失會降低總體照明效果,同時將輸入功率轉(zhuǎn)化為熱量,而且驅(qū)動器的效率會隨負載變化而變化,因此不能隨意改動設(shè)計方案的負載數(shù)量或連接方式。

  在選取LED 顆粒時,由于各個廠家的制造工藝的差異致使各個LED 發(fā)光強度、驅(qū)動電流、承受最大電流以及發(fā)熱程度有所差異,容易造成某個LED 的損壞而導(dǎo)致整個照明系統(tǒng)的壽命縮短,因此建議采用動態(tài)驅(qū)動電路控制LED 陣列,同時盡量采用同廠家同批次的LED 顆粒。

  在使用陣列LED 時需要注意LED 的組合方式,常用的一般是平面陣列型和圓球陣列型,由于LED 集成在高密度區(qū)域,因此要考慮到散熱問題的處理。

  ( 5) 比較設(shè)計方案并權(quán)衡成本效益

  由于LED 照明設(shè)計屬于逐步成熟階段,因此在設(shè)計時提出至少兩套備用方案,根據(jù)實際環(huán)境測試情況選擇適當方案,方案間的優(yōu)勢和劣勢要有互補性。

  在戶外使用的燈具要考慮達到一定的防塵防水等級,同時考慮到散熱性問題,建議采用導(dǎo)熱板或?qū)艟咄鈿ぴO(shè)計為類似散熱器的機械結(jié)構(gòu)。

  另外,LED 戶外照明系統(tǒng)光學(xué)特性直接影響其輸出功率、配光曲線和光斑均勻性,在高質(zhì)量應(yīng)用方案的制定時需進行光學(xué)理論計算、計算機模擬及優(yōu)化、光學(xué)元器件精密加工和模具制造等環(huán)節(jié),最終形成具備較好的均勻度,無熱點、眩光和光污染的光學(xué)系統(tǒng)。

  這里需要注意重視照明成本。照明成本不僅涉及燈具的初始生產(chǎn)成本,還涉及燈具正常工作所需消耗能源的成本,當電燈無法正常工作時更換電燈所需的勞動成本。白熾燈的初始成本很低,但它們將電能轉(zhuǎn)換成光能的效率比較低,而且容易燒壞。計算LED 的照明成本時一般都假定:

  LED 燈的光輸出降到一半時,LED 燈的使用壽命就終止,因此假定典型LED 燈的壽命是7. 5 萬h而非10 萬h,同時照明成本的計算參量成為生產(chǎn)資料成本、能源損耗成本、生產(chǎn)維護成本以及貨幣流通等資金價值的總和。

  ( 6) 投入工程實踐并反復(fù)論證改進

  在工程實踐階段,對于PCB 板圖設(shè)計要考慮到散熱、防靜電和成本問題。采取樣機內(nèi)部試驗驗證光學(xué)指標、高低溫指標和電氣系統(tǒng)指標后送交第三方( 例如國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、國家燈具質(zhì)量檢測中心等) 測試通過后再定型生產(chǎn)。

  ( 7) 監(jiān)督施工環(huán)節(jié)并定期維護檢測在LED 照明系統(tǒng)工程安裝過程中要注意

  1) 電源配置。確認輸入電源是直流還是交流、是否配置漏電保護裝置和過載保護裝置。

  2) 防水結(jié)構(gòu)。在戶外使用的LED 照明系統(tǒng)特別要考慮這類問題。

  3) 實時監(jiān)測。安裝前要檢測產(chǎn)品是否破損。

  4) 控制LED 數(shù)量。不允許隨意串接數(shù)量。

  5) 燈具打孔需要認真討論。確保燈具防水、防塵和散熱良好。

  上述LED 照明系統(tǒng)設(shè)計的基本流程以及注意事項是以太陽能光伏LED 路燈為例,但可以將所述設(shè)計流程和注意事項應(yīng)用于其他LED 照明系統(tǒng)設(shè)計之中。

  結(jié)束語

  在設(shè)計、安裝及使用的過程中結(jié)合文中所述LED 照明系統(tǒng)設(shè)計流程以及注意事項將會有助于完善LED 照明系統(tǒng)設(shè)計方案,提高LED 照明系統(tǒng)設(shè)計的安全性和可靠性,加速LED 照明系統(tǒng)的商業(yè)化進程。

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( 發(fā)表人:小蘭 )

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