高亮度LED照明應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)挑戰(zhàn)分析
導(dǎo)入生活應(yīng)用仍有關(guān)鍵問題待克服
由于LED在原器件的物理特性差異,制作光源系統(tǒng)的觀念則與傳統(tǒng)設(shè)計大不相同,需要有更多方面的技術(shù)與專業(yè)輔助。
LED燈泡型設(shè)計在空間相對緊湊,如何做到相關(guān)電路整合,必需靠整合芯片達成設(shè)計目標。
1、光學(xué)設(shè)計
LED光源屬于高效率的點光源,這種過于集中的光源,在傳統(tǒng)應(yīng)用會有相當多的問題,例如,若當臺燈用會造成近距離的光型不夠勻稱,即便LED具備寬廣的色彩調(diào)控彈性,能源效率表現(xiàn)也相當不錯,但在生活用照明應(yīng)用時就會影響使用觀感,點光源必須透過光學(xué)透鏡或機構(gòu)設(shè)計(透鏡、導(dǎo)光素材)來產(chǎn)生近似傳統(tǒng)燈具的光型表現(xiàn),會增加燈具成本,在緊湊的構(gòu)型設(shè)計中較難突破光學(xué)的物理特性。
2、散熱設(shè)計
同樣的,延續(xù)LED組件本身是點光源的限制,組件在發(fā)光時產(chǎn)生的溫度會過度集中在單點之上,若沒有效處理散熱,會致使組件出現(xiàn)燒融,甚至縮短使用壽命!除了組件本身需針對散熱強化設(shè)計,例如,透過芯片打金線或是載板的設(shè)計技術(shù)進行改善,達到自體散熱設(shè)計,即便如此,熱源仍會出現(xiàn)有過度集中在燈具點狀位置的狀況,如何透過外部組件的主動散熱與被動散熱設(shè)計,去改善結(jié)點溫度控制的處理能力,這就成為相關(guān)燈具設(shè)計的技術(shù)差距。
3、驅(qū)動與控制電路設(shè)計
實際應(yīng)用時,LED驅(qū)動發(fā)光仍需要大量電子電路進行輔助,才能達到高效率的目的,但對于一般白熾燈的調(diào)光設(shè)計,如果也想在新式LED光源上實現(xiàn),這就必須透過DC直流供電控制進行供電調(diào)整,這時若同時考慮能耗與用電效率,會讓驅(qū)動的電子電路復(fù)雜度大幅提升,就的設(shè)計很采取大量獨立組件造成系統(tǒng)的離散設(shè)計問題,讓整體省下來的電能反倒在相關(guān)電路被消耗掉了。
目前已有組件廠商采取單芯片的可調(diào)光控制IC設(shè)計,讓燈具業(yè)者不用重新開發(fā)不同燈具的配合電路,運用現(xiàn)成的解決方案就能達到兼具對比舊式光源的操作體驗,也可達到更高效能的節(jié)能效益。
E27型式的LED節(jié)能燈泡,功耗僅6瓦。
4、電源
電源
電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置,也稱電源供應(yīng)器,它提供計算機中所有部件所需要的電能。
轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
LED一般都使采取DC直流驅(qū)動,但AC LED在實際應(yīng)用場合,有更多的應(yīng)用彈性與優(yōu)勢,因此也是發(fā)展LED光源相當重要的一大趨勢!尤其是一般生活電力來源均為AC電力,若要快速讓LED光源普及于生活應(yīng)用,發(fā)展AC設(shè)計的LED產(chǎn)品,是相關(guān)應(yīng)用快速成長的應(yīng)用關(guān)鍵。
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