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LED灯具招标技术要求
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LED灯具招标技术要求
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LED灯具产品主要测试项目及技术要求
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& & & & &&& & & & & & & & & & & & &&立讯检测-LED灯具产品主要测试项目及技术要求& & & & & & & & & &&1． 高压测试：　　A． UL/cUL 规格：　　普通固定式灯具：mA/1 秒；　　可移动式灯具：mA/1 秒；　　B． EN 规格：　　CLASS：2U+1000V/1mA/1 秒；（U 为电网电压值）　　CLASS II：4U+2750V/1mA/1 秒；　　CLASS III：500V/0.5mA/1 秒；　　高压测试时，UL 规格要求频率 40～70Hz，泄露电流不超过 0.5mA，而EN 规格要求50/60Hz，泄露电流：O 类 II 灯具 0.5mA；I 类可移动式灯具 1.0mA；I 类固定式灯具1.0mA，额定输入功率大于 1kVA 的 I 类固定式每 1kVA，泄露电流增加 1.0mA，最大值 5.0mA。采用的是等效测试值：CLASS I 2000 V/1mA/1 秒；CLASS II 4000V/1mA/1 秒.　　2．接地电阻测试：　　A． UL/cUL 规格：用12V，25A 电流，测得的地阻不大于 0.1Ω（100mΩ）；　　B． EN 规格：将空载电压不小于12V 及不小于 10A 的电流加载于可触及金属及接地　　端子之间，测得的地阻不大于 0.5Ω（500mΩ）。　　3．拉力测试（电源线离开灯体位置或分拆包装时内部接线的接线点）　　A． UL/cUL 规格：35Lbs/1分钟，位移不能超过 1.6mm。　　防拉装置：拉力圈、UL 结、压线码、迷宫结构　　B． EN 规格：13.5Lbs，1 分钟内拉 25 次，每次维持 1 秒，位移不能超过 2mm。　　防拉装置：拉力圈、压线码、迷宫结构　　4．扭力测试　　螺丝连接部位一定要保证相应之扭力以确保其功能及电器性能不受影响。　　灯头要承受一定扭力 1 分钟。　　E26、E27 和 B22 灯头：2.0Nm　　E14 和 B15 灯头（蜡烛灯头除外）1.2Nm　　E14 和 B15 蜡烛灯头0.5Nm.　　连接处有 STOP 位防止 360˙旋转，承受 2.5Nm 每转的扭力；M10 螺纹以下连接处承受扭力为 2.5Nm，M10 螺纹以上为5.0Nm 扭力& & & &5．电线号数：　　A． UL/cUL 规格：最小为18AWG。　　特例：1)被完全覆盖住的、　　2)使用不会移动的、　　3)变压器次极接线、　　可以使用 18AWG～24AWG 电线。　　轨道灯：　　1)ADAPTOR（适配器）及灯身部分：18AWG。　　2)CONNECTOR（连接器）及轨道部分：12AWG 或截面积不小于 3.3mm2。　　B． EN 规格：　　主体电源线：　　1)普通灯具：至少 0.75mm2　　2)其它灯具：至少 1.0mm2（户外灯、恶劣环境使用的灯具）　　3)当带 10/16A 插座时，至少1.0mm2　　灯具内部引线：　　1)正常工作电流大于 2A：至少0.5mm2，绝缘层厚 0.6mm。　　2)正常工作电流小于 2A：至少0.4mm2，绝缘层厚 0.5mm。　　6．电线的连接方式：　　A． UL/cUL 规格：电源线与内部引线或内部引线之间的连接可以用闭端接线器(奶嘴)、旋入式接线器(牙膏盖)、焊锡连接，同一个旋入式接线器内接线不能超过 5 根。　　B． EN 规格：电源线与内部引线或内部引线之间的连接可以用接线座、闭端接线器(奶嘴)、焊锡（不接受牙膏盖）。　　注：接线座固定在金属件上时，需能通过多股线之一股的 8mm 逃逸测试。通常在接线座和金属件之间加块青壳纸作为补充绝缘。接线座留给用户接线端，需标识 L、N 或 L、N、接地符号 。　　7．极性区分：　　火线(L 极)：接灯头中心导电触片，开关切断电源 L 极。　　UL：黑色及双芯电源线中不带凸脊的电线　　EN：棕色或红色线；　　零线(N 极)：接灯头侧触片或螺套；　　UL：白色或两芯电源线中带凸脊的电线；　　EN：蓝色或黑色线；　　8．电线开线处理：　　A． UL/cUL 规格：开线小于7mm，线端可浸锡，浸锡长度不大于 3.2 mm　　B． EN 规格：端子为弹弓式连接时，才可浸锡。非弹弓式，必须包铜端子，且≧5mm。　　9．过线保护：　　电线穿过金属零件，在过线处要加保护线套(如胶粒)，或电线加套管(硅胶管、黄蜡　　管等)；　　10．万向摇头等过线零件的防转及扭力测试：　　A． UL/cUL 规格：可活动的连接点，活动时不能影响到导体的绝缘，旋转要限制在360°以内，或符合旋转测试(6000 次)。扭 2.26Nm/1 分钟和吊 35LBS 或 4 倍重量/1 分钟（UL1598）　　B． EN 规格：连接处直径≦M10mm，要能通过 2.5Nm 扭转测试；连接直径≥M10mm，要能通过 5.0 Nm 扭转测试。　　11．螺丝连接：　　A． UL/CSA 规格：自攻螺丝需通过灯体重量的 4 倍重量的吊重测试。　　B． EN 规格：如螺纹直径小于3.0mm，则连接螺丝必须植入金属物中，另外，螺丝要能通过松/紧 5 次测试≦2.8mm，0.4mm；≦3.0mm，0.5Nm；≦3.2，0.6 Nm；0.8Nm　　12．吸顶灯/壁灯吊重测试：　　A． UL/cUL 规格：灯体重量4 倍重/1 小时，零件无明显变形或损坏。　　B． EN 规格：灯体重量 4 倍重/1 小时，零件无明显变形或损坏。　　13．倾倒测试（针对可移动式灯具）：　　A．UL/cUL 规格：可移动式灯具必须通过 8°倾倒测试。　　B．EN 规格：　　1)6°倾倒测试：所有可移动式灯具必须通过此测试；　　2)15°倾倒测试：通过 6°测试但不能通过非正常温度测试（灯具倾倒后光源照射面温度高于 175℃）的可移动式灯具必须通过此测试。倾倒测试时，按照最不利于将灯具稳定的方向将灯具放置到测试台上。　　14．夹持力（针对夹灯）：　　A． UL/cUL 规格：分别夹1.6mm 厚的铁板和 38mm 厚的木板，吊灯具自重 1 小时不跌落。　　B． EN 规格：　　1） 分别夹在：　　a） 10mm 玻璃，　　b） 能夹持之最厚玻璃（20mm or 30mm…，最厚 40mm），用 20N 力拉电源线，夹不能移动；　　2） 夹直径 20mm 金属棒，用20N 力拉电源线，灯不能跌落。当夹玻璃板能通过，而夹金属圆棒不能通过时，可在说明书中注明不准夹在圆棒上。　　15．石英灯防爆/防紫外线 UV：UV FILTER（紫外线过滤器）　　A． UL/cUL 规格：除非用本身防 UV 的低气压灯泡，石英台灯/落地灯（5英呎高的Torchiere 除外）需加 UV 镜片—100W 以下，2.4mm；≥100W，3.2mm。　　B． EN 规格：除非用本身防UV 的低气压灯泡，石英台灯/落地灯需加防爆镜片，防爆镜片要能通过 0.35Nm 的冲击测试。　　16．电气间隙（Clearance）和爬电距离(CREEpage Distance)　　A．UL/cUL 规格：6.4mm。注：灯头，开关及 CLASS II 变压器次极不考虑。　　B．EN 规格：　　1)基本绝缘—50V：0.2mm；1.2mm；250V：1.7mm；2.5mm。　　2)补充绝缘—250V：3.6mm。　　3)增强绝缘—250V：6.5mm。　　17．表面温度限制（正常温度测试只针对可移动式灯具）：　　A．灯头：　　UL：灯头内螺纹：最高 200℃　　灯头 1/4″引线位：最高 120℃　　EN：有 T 标志的，最高温度为 T；　　无 T 标记，E14 灯头最高温度 135℃，E27 灯头最高温度165℃；　　B．灯罩：　　UL：90℃；　　EN：无要求（建议不超过 95℃，因温度太高易灼伤人）　　C． 经常触摸的金属零件：　　UL：50℃；　　EN：70℃　　D． 经常触摸的非金属零件：　　UL：60℃；　　EN：75℃　　E． 木制零件最高温度：　　UL：90℃；　　EN：90℃（木制零件不能直接接触带电体）　　特别说明：Recess 灯（筒灯，嵌入式灯具）的正常温度：　　I)on-IC-温度保护器不能跳，Enclosure 温度不超过 150℃；　　II)IC-温度保护器不能跳，Enclosure 温度不超过 90℃。　　18．非正常温度测试：　　A． UL/cUL 规格：　　I)灯罩可调节的可移动灯具：灯罩贴近附在安装面上的薄纸（tissue paper），再盖一层白布（cheese cloth），工作 7 小时，纸不能燃烧且灯能通过高压测试。　　II）Recess 灯（Non-ICand IC）：3 小时内温度保护器跳断且灯具温度不超过160℃。　　B． EN 规格可移动式灯具：受30 N（牛顿）力后灯罩贴近测试面，温度不超过 175℃。　　19．提高电线耐温度：　　A． UL/cUL 规格：90℃、105℃、125℃电线，加套厚度最少为0.5mm 玻璃纤维套管后可视为耐温 150℃的导线使用。　　B． EN 规格：普通 EN 规格 PVC 电线耐温为 90℃，标注了90℃的 PVC 耐热电线最高耐温为 105℃。它们加套温度更高的硅胶管或热收缩管，可提高耐温度到 125℃，但如果不能满足实际需要时，要选用耐温度更高的电线。　　20. Enclosure 要求：　　在灯具中，包容内部引线，电线连接点，变压器/镇流器线圈，电容/电阻，开关/灯头等电气零件及带电体的零件称为 Enclosure。要注意的是，壳体零件不一定是 Enclosure。　　例如：开关装于底座的一线到底的台灯，如开关另有开关盒包封则底座不能算是 Enclosure；相反如开关无开关盒包封则底座为 Enclosure。　　A． Enclosure 为五金件，只考虑其强度。　　UL/cUL 规格：　　Housing(灯筒)—Steel 0.66 mm，其它金属 0.71mm；　　Junction Box(接线盒)—铁质 1.25 mm，其它金属 2.3mm，压铸件 3.2mm。　　EN 规格：无厚度要求，但要能通过冲击测试：　　1)固定灯具：3.5 Nm，　　2)可移动式普通灯具：0.5 Nm　　3)可移动式庭院灯具：0.7 Nm　　B．当 Enclosure 为塑胶件时，除测试其强度外，还要测试其防火性能。　　UL/cUL 规格：通常都要求用 UL 黄皮书上 V2 或更好防火性能的塑料啤制，厚度无特别要求，但要能通过冲击测试－7J(5ft-lb)5英尺/1 磅；<section style="margin: 0 padding: 0 max-width: 100%; box-sizing: border- color: rgb(62, 62, 62); font-family: &#39;Helvetica Neue&#39;, Helvetica, &#39;Hiragino Sans GB&#39;, &#39;Microsoft YaHei&#39;, Arial, sans- white-space: font-size: 14 line-height: 22.4 word-wrap: break-word ! back
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近年来LED在普通照明市场的应用越来越广泛，人们对照明LED标准的需求和关注度不断提高，本文将介绍目前我国制定的有关照明LED标准的情况，并重点对普通照明用LED模块及其控制装置以及自镇流LED灯的技术要求进行阐述。关键词 LED 普通照明 标准化...
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LED灯具设计的几个关键秘诀
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ARGIN: 10 WORD-SPACING: 0 FONT: 14px/26px 宋体; TEXT-TRANSFORM: COLOR: rgb(0,0,0); WORD-BREAK: TEXT-INDENT: 0 PADCING-TOP: 0 WHITE-SPACE: LIST-STYLE-TYPE: LETTER-SPACING: BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-ALIGN: orphans: 2; widows: 2; webkit-text-size-adjust: webkit-text-stroke-width: 0px">　　LM3445是一个具有自适应恒定关断时间的AC/DC降压恒流控制器，兼容三端双向可控硅开关（TRIAC）调光与脉冲宽度调制（PWM）信号。LM3445为大功率LED照明提供了恒定的电流值，调光解码器允许更宽范围的LED调光。　　图3 详细地示意了LED驱动器在一个完整交流电周期内Q3的漏源电压和电流情况。　　该周期可划分为几个不同阶段，曲线如下：　　1.闭合阶段　　2.导通阶段　　3.断开阶段　　4.断开阶段，能量转移至负载　　图3，LED驱动器在一个完整交流电周期内Q3的漏源电压和电流情况。　　该LED驱动器采用恒定关断时间控制，通过一串LED调节电流。当MOSFET导通时，通过电感器的LED电流增加，直到达到由参考电压和电流检测电阻限定的峰值为止。达到该峰值电流后，MOSFET关断，同时二极管在Toff期间导通。　　为驱动更多的LED，进行了一些改进，包括成功串接了60只LED。在输出功率为70W时，其总效率可达92%，通过并联其他LM3445可以驱动多串LED（每串30只），但将需要更多电缆，以连接LED 。其中主电源一侧的输出电压低于60V，这符合UL1310标准Class 2对最高电压的限制要求。当隔离系统中要求限定次级电压时，唯一的选择是多串LED。　　在次级，LM3464是一款多通道LED驱动控制器。作为线性稳压器，每个LM3464最多可控制四个外部功率N-MOSFET，因此，能够控制多串LED，而每串可串联多达15个LED。　　每通道最大的平均电流值可达500mA，图 4 示意了LM3464如何控制绝缘AC/DC 初级离线电源，通过LM3464发出的指令可以对Vo动态调整从而使通过每个线性稳压器的电压值保持最低。Vo的调节基准是参考电压最高的LED串通道。即使每通道的驱动电流达350mA，LM3464的功率效率也可超过95%。图1和图4的一个重要区别在于LM3464无需新的开关频率，这对于控制EMI而言极为重要，因为随着总功率的增加EMI会越来越难以控制，而 唯一的开关噪声来自于AC/DC部分。　　结论　　本文讨论了驱动更多数量LED的不同方法。第一个解决方案使用PFC作为标准的升压装置以驱动一个有隔离散热装置的LED串（30只） ，这对于需要多串多数量LED的设计工程师来讲是一个极具吸引力的选择。示例着重于LED的更换，LED灯管的详细信息可以根据需求提供。如果设计正确，除了高能效以外，LED灯管和镇流器都有很长的使用寿命。对于传统的照明装置来讲，维护费用一直是一笔很大的开销，而使用LED灯管能将维护费用降至最低。　　第二个解决方案使用一个一次电源和动态余量控制的多通道线性稳压器。工程师想给每串LED串配备一个专属电源，但是在每个LED串中使用降压调节器会出现问题。对于他们来讲，这个解决方案确实极具吸引力。该LM3464提供了一个体积更小，价格更便宜，使用更简单的选择，同时保持高功率效率、高可靠性和极佳的电磁兼容性能（EMC）。　　如何改善LED散热性能　　由于LED萌生的光线在封装天然树脂内反射，假如运用可以变更芯片侧面光线挺进方向的天然树脂材质反射板，则反射板会借鉴光线，使光线的抽取量急速锐减。因为这个，不可少想办法减低LED芯片的温度，换言之，减低LED芯片到烧焊点的热阻抗，可以管用减缓LED芯片降低温度效用的负担。　　相关LED的运用生存的年限，例如改用硅质封装材料与瓷陶封装材料，能使LED的运用生存的年限增长一位数，特别是白光LED的闪光频谱包括波长低于450nm短波长光线，传统环氧气天然树脂封装材料极易被短波长光线毁伤，高功率白光LED的大光量更加速封装材料的劣化，依据业者测试 最后结果显露 蝉联点灯不到10，000小时，高功率白光LED的亮度已经减低二分之一以上，根本没有办法满意照明光源长生存的年限的基本要求。到现在为止有两种延长组件运用生存的年限的对策，作别是，制约白光LED群体的温升，和休止运用天然树脂封装形式。　　不过，其实大功率LED 的发卡路里比小功率LED高数十倍以上，并且温升还会使闪光速率大幅下跌。具体内部实质意义作别是：减低芯片到封装的热阻抗、制约封装至印刷电路基板的热阻抗、增长芯片的散热顺利通畅性。　　想办法减损热阻抗、改善散热问题　　相关LED的闪光速率，改善芯片结构与封装结构，都可以达到与低功率白光LED相同水准。有鉴于此美国Lumileds与东洋CITIZEN等照明设施、LED封装厂商，一个跟着一个研发高功率LED用简易散热技术，CITIZEN在2004年着手着手制作白光LED样品封装，不必特别结合技术也能够将厚约2~3mm散热装置的卡路里直接排放到外部，依据该CITIZEN报导固然LED芯片的结合点到散热装置的30K/W热阻抗比OSRAM的9K/W大，并且在普通背景下室温会使热阻抗增加1W左右，纵然是传统印刷电路板无冷却风扇强迫空冷状况下，该白光LED板块也可以蝉联点灯运用。　　相关闪光特别的性质平均性，普通觉得只要改善白光LED的荧光体材料液体浓度平均性与荧光体的制造技术，应当可以克服上面所说的围困并搅扰。　　因为增加电力反倒会导致封装的热阻抗急速降至10K/W以下，因为这个海外业者以前研发耐高温白光LED，打算借此改善上面所说的问题。　　固然硅质封装材料可以保证LED的40，000小时的运用生存的年限，不过照明设施业者却显露出来不一样的看法，主要争辩是传统电灯泡与日光灯的运用生存的年限，被定义成“亮度降至30百分之百以下”。亮度减半时间为四万钟头的LED，若换算成亮度降至30百分之百以下的话，大约只剩二万钟头左右。　　普通觉得假如彻底执行以上两项延寿对策，可以达到亮度30百分之百时四万钟头的要求。因为这个，松下电工研发印刷电路板与封装一体化技术，该企业将1mm正方形的蓝光LED以flip chip形式封装在瓷陶基板上，继续再将瓷陶基板粘附在铜质印刷电路板外表，依据松下报道里面含有印刷电路板顺德led显示屏在内板块群体的热阻抗约是15K/W左右。所以Lumileds与CITIZEN是采取增长结合点容许温度，德国OSRAM企业则是将LED芯片设置在散热装置外表，达到9K/W超低热阻抗记录，该记录比OSRAM以往研发同级产品的热阻抗减损40百分之百。值当一提的是该LED板块 封装时，认为合适而使用与传统办法相同的flip chip形式，然而LED板块与散热装置结合乎时常，则挑选最靠近LED芯片闪光层作为结合面，借此使闪光层的卡路里能够以最短距离传导排放。　　以往LED 业者为了取得充分的白光LED 光柱，以前研发大尺寸LED芯片 打算藉此形式达到预先期待目的。如上增长给予电力的同时，不可少想办法减损热阻抗、改善散热问题。然而，其实白光LED的给予电努力坚持续超过1W以上时光柱反倒会减退，闪光速率相对减低20~30百分之百。换言之，白光LED的亮度假如要比传统LED大数倍，耗费电力特别的性质逾越日光灯的话，就不可少克服下面所开列四大课题：制约温升、保证运用生存的年限、改善闪光速率，以及闪光特别的性质平均化。反过来说纵然白光LED具有制约热阻抗的结构，假如卡路里没有办法从封装传导到印刷电路板的话，LED温度升涨的最后结果毅然会使闪光速率急速下跌。解决封装的散热问题才是根本办法　　温升问题的解决办法是减低封装的热阻抗；保持LED的运用生存的年限的办法是改善芯片外形、认为合适而使用小规模芯片；改善LED的闪光速率的办法是改善芯片结构、认为合适而使用小规模芯片；至于闪光特别的性质平均化的办法是改善LED的封装办法，这些个办法已经陆续被研发中。因为环氧气天然树脂借鉴波长为400~450nm的光线的百分率高达45%，硅质封装材料则低于1百分之百，辉度减半的时间环氧气天然树脂不到一万钟头，硅质封装材料可以延长到四万钟头左右，几乎与照明设施的预设生存的年限相同，这意味着照明设施运用时期不需改易白光LED。然而硅质天然树脂归属高弹性软和材料，加工时不可少运用不会刮伤硅质天然树脂外表的制造技术，这个之外加工时硅质天然树脂极易依附粉屑，因为这个未来不可少研发可以改善外表特别的性质的技术。　　相关LED的长命化，到现在为止LED厂商采取的对策是改变封装材料，同时将荧光材料散布在封装材料内，特别是硅质封装材料比传统蓝光、近紫外线LED芯片上方环氧气天然树脂封装材料，可以更管用制约材质劣化与光线洞穿率减低的速度。　　改变封装材料制约材质劣化与光线洞穿率减低的速度　　2003年东芝Lighting以前在400mm正方形的铝合金外表，铺修闪光速率为60lm/W低热阻抗白光LED，无冷却风扇等特别散热组件前提下，试着制做光柱为300lm的LED板块。主要端由是电流疏密程度增长2倍以上时，不惟不由得易从大型芯片抽取光线，最后结果反倒会导致闪光速率还不如低功率白光 LED的窘境。依据德国OSRAM Opto Semi conductors Gmb实验最后结果证明，上面所说的结构的LED芯片到烧焊点的热阻抗可以减低9K/W，约是传统LED的1/6左右，封装后的LED给予2W的电力时，LED芯片的结合温度比烧焊点高18K，纵然印刷电路板温度升涨到50℃，结合温度顶多只有70℃左右；相形之下过去热阻抗一朝减低的话，LED芯片的结合温度便会遭受印刷电路板温度的影响。制约白光LED温升可以认为合适而使用冷却LED封装印刷电路板的办法，主要端由是封装天然树脂高温状况下，加上强光映射会迅速劣化，沿袭阿雷纽斯法则温度减低10℃生存的年限会延长2倍 中国照明电器协会 LED照明门户网站。　　因为散热装置与印刷电路板之间的细致精密性直接左右导热效果，因为这个印刷电路板的预设变得十分复杂。　　为了减低热阻抗，很多海外LED厂商将LED芯片设置在铜与瓷陶材料制成的散热装置（heat sink）外表，继续再用烧焊形式将印刷电路板的散热用导线连署到利用冷却风扇强迫空冷的散热装置上。因为东芝Lighting领有浩博的试着制做经验，因为这个该企业表达因为摹拟剖析技术的进步提高，2006年在这以后超过60lm/W的白光LED，都可以轻松利用灯具、框体增长导热性，或是利用冷却风扇强迫空冷形式预设照明设施的散热，不必特别散热技术的板块结构也能够运用白光LED。　　Lumileds于2005年着手制作的高功率LED芯片，结合容许温度更高达+185℃，比其他企业同级产品高60℃，利用传统RF 4印刷电路板封装时，四周围背景温度40℃范围内可以输入相当于1.5W电力的电流（约是400mA）。这也是LED厂商完全一样认为合适而使用瓷陶系与金属系封装材料主要端由。纵然封装技术准许高卡路里，然而LED芯片的结合温度却可能超过容许值，最终业者终于了悟到解决封装的散热问题才是根本办法。　　三种主流LED封装散热结构　　LED封装光源的散热问题，一直是LED产品开发中遇到非常重要的问题，特别是散热材料的选用，一直是工程师的难题。因为产品材料的导热性能就非常之关键。　　就目前而言，陶瓷材料是导热性能非常好的材料，它有导热率高，良好的物量性能（不不收缩，不变形），良好的绝缘性能与导热性能。因此，采用陶瓷材料将是未来LED产品开发的主流趋势！　　下面对几种LED封装常用材料的相关参数、性质及结构进行了对比。并图解了LED封装常用陶瓷支架的生产原理。　　LED封装常用材料相关参数对比图　　从提供的资料看，所用的陶瓷材料是三氧化二铝，我认为用它替代铜，简直是技术倒退！除非你打算让LED的芯片工作到150度以上的温度。大家实测一下图中第一和第二种结构芯片的温度就知道那种陶瓷的不好了。　　大家要明白，电子工业中采用所谓“导热陶瓷”（实际导热远不如铜、铝等金属）的目的是什么。并非是它导热比常用的导热金属的导热能力强，而是在于陶瓷的绝缘性能和低的膨胀系数。当这两项参数不是问题时，使用陶瓷绝对无益。导热好的陶瓷导热性能不如铜，与铝相当，价格高，加工难，脆性大，不抗震动。　　提示一下，有兴趣的可以去看看下面几种材料的性能再回来看这个帖子。氧化铝、氧化铍、氮化铝、纯铜、纯铝、散热用的几种合金铝、铝基板及铝基板的绝缘层，等等。好好学习一下这些材料的物理特性，再了解一下它们的价格。　LED热隔离封装技术及对光电性能的改善　　在传统的白光LED封装结构中，荧光粉直接涂覆于芯片上面，工作时，芯片释放的热量直接加载在荧光粉上面，导致了荧光粉的温升，使得荧光粉在高温下转化效率降低。而在荧光粉与芯片之间引入一层低导热的热隔离层能够有效的阻止芯片的热量直接加载到荧光粉上，降低了荧光粉层温度，使得白光LED在大电流注入下都能保持较高的流明效率。除了芯片释放的热量之外，涂覆的荧光粉受蓝光激发时，因荧光粉的转化效率尚未达到100%，另外由于散射等其它损耗的存在，荧光粉颗粒本身也会有少量的热量释放，容易形成局域热量累积，为此当荧光粉材料转化效率较低时，还需为荧光粉提供散热通道，防止荧光粉颗粒局域热的生成。下面通过传统荧光粉涂覆方式和热隔离封装方式两组实验对比了解两种结构中芯片和荧光粉的热相互作用。　　1. LED芯片对荧光粉的加热　　为了*价LED芯片对荧光粉热性能方面的影响，我们制作了两组白光LED封装结构，一组采用传统的荧光粉涂覆方式，另一组采用热隔离的荧光粉涂覆方式，图1是该热隔离封装结构的剖面制样图。　　图1 传统白光LED横截面图示（a）荧光粉热隔离封装结构（b），h=1mm　　荧光粉热隔离封装结构是通过荧光粉覆膜的方式实现的。荧光粉覆膜技术是我们提出的一种新型荧光粉涂覆方法，即根据出光要求设计好荧光粉膜层的结构，在专用模具内完成荧光粉膜层的成型，剥离后，将荧光粉膜层转移到LED芯片上方，同时LED芯片和荧光粉膜层中间还有一层低导热系数的硅胶层。为了表明两种封装结构热性能上的差别，我们比较了两种封装结构表面的温度分布图。图2是两种封装结构在200、350和500mA直流驱动下表面IR Camera测得温度径向分布。在200 mA驱动电流下时，热隔离封装结构比传统封装方式中心温度低1.6℃。在350mA和500mA注入电流下时，荧光粉层的温差分别达到了8.5℃和 16.8℃，并且在500mA注入电流下时，传统结构荧光粉的表层最高温度已经达到130.2℃。另外，热隔离封装结构整个荧光粉表层的温度都很均匀，而传统结构中荧光粉中心温度较高，在大电流时尤为明显。　　我们通过有限元模拟来分析封装结构中的参数变化对白光LED性能的影响。结果表明，可以通过封装结构设计及封装材料热导率调整来调控荧光粉层的温度。图3是LED热隔离封装结构中的温度纵向分布，荧光粉层的温度通过引入的热隔离硅胶层大大降低了。　　图2 传统结构和热隔离结构中荧光粉表面的温度曲线，红色为实验值，蓝色为模拟值　　图3 热隔离封装结构中，样品沿h2方向的径向温度分布（h2=1mm）　　综上所述，降低荧光粉层温度的有效办法是在芯片与荧光粉层之间引入低导热的热隔离层，尤其对于更大功率的LED器件而言，对荧光粉的热控制技术显得尤为重要。　　2．荧光粉局域热效应　　荧光粉层并不是具有均匀热导率的单一介质，而是由荧光粉颗粒与低导热的硅胶混合而成，每颗荧光粉颗粒由硅胶包裹而成。我们的研究结果表明荧光粉颗粒在不同的转化效率下（即不同的释热量）芯片和荧光粉的温场分布。在荧光粉转化效率高（》80%）的情况下，荧光粉的温度主要受芯片加热的影响。荧光粉距离芯片越近，温度越高，热隔离的措施能有效降低荧光粉的温度。在荧光粉颗粒发热明显的情况下，由于包裹荧光粉颗粒是低导热率的硅胶，荧光粉颗粒会形成局域热量，使得荧光粉颗粒的温度升高，甚至超过芯片的温度。而出现荧光粉局域热量的条件是荧光粉的低转化效率，导致荧光粉释热大。　　在实际的LED封装结构中，荧光粉的转化效率高，荧光粉的温度主要是由于芯片的加热作用，荧光粉与芯片直接有效的热隔离能明显降低荧光粉的温度。进一步降低荧光粉层的温度可以通过提高荧光粉层的导热率来实现。　　为了表明两种封装结构对白光LED光色性能的影响，我们把LED白光光谱中蓝光波段（Blue） 和黄光波段（Yellow）提取出来，以蓝光波段光谱和黄光波段光谱的积分量比例值（B/Y）作为光谱*价依据。图4表明的是电流从50mA到 800mA，两种情况下B/Y值跟注入电流的关系，B/Y值的变化反映了白光LED光色的变化，在图6中，我们展示了两种结构中光通量、色温（CCT）跟注入电流的变化关系。两种封装结构中，注入电流在达到300mA以前，两者光通量的值几乎没发生变化，随着注入电流的继续升高，热隔离封装结构显示了更好的光饱和性能。色温CCT反映了白光LED光色的表现性能，注入电流从50mA增加到800mA，热隔离结构的LED色温仅变化253K，而传统结构 LED色温变化达1773K。图5中B/Y值的变化也反映了这种趋势，热隔离封装结构在较大的电流变化范围内B/Y值变化很小，而传统结构中B/Y值的变化很大。在传统结构中，电流越大时，B/Y值也随着增大，这说明随着电流增加，LED光谱中蓝光成分增强，而将蓝光转化为黄光的荧光粉转化效率下降。而造成荧光粉转化效率下降的一个重要原因就是芯片对荧光粉的加热，造成了荧光粉温度上升。　LED 驱动电源的选择和设计应考虑的问题　　LED是具有二极管特性的发光管，它只能单方向通电。通常LED亮度输出与通过LED电流成正比，但白光LED在大电流下会出现饱和现象，发光效率大幅度降低，甚至失效，因此LED使用电流不能超过其规格额定值。另外，LED亮度输出与温度成反比，所以使用中应尽量减少电源发热和设计良好的散热系统。　　目前LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和LED的驱动特性要求，在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点：　　1．高可靠性　　特别像LED 路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。　　2．高效率　　LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的溫升。对延缓LED的光衰有利。　　3．高功率因素　　功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。　　4．驱动方式　　现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。　　5．浪涌保护　　LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。　　6．保护功能　　电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。　　7． 防护方面　　灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。　　8 ．驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。　　9 ．要符合安规和电磁兼容的要求。
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