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全球白炽灯禁用时间表.doc

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资源描述

1、全球白炽灯禁用时间表!全球白炽灯禁用时间表: 美国加州有关灯具的 RoHS 有害物质限制要求将于 2010 年开始生效。根据规定,从2010 年 1 月 1 日起,任何人不得在加州生产、销售或供应有害物质含量超过欧盟 RoHS 指令限值的指定的普通型灯具。 美国对灯泡标签标准进行重要修订。2009 年 11 月 16 日,美国联邦贸易委员会(FTC)发 G/TBT/N/USA/500 号通报,对灯的标签进行修订。根据美国2007 能源独立和安全法案的第 321 节,FTC 需要对现行的灯的标签的有效性进行考虑,并制定更为合理的替代的标签方案。目前 FTC 所要求的灯的标签,主要包括光输、功率及

2、寿命几类信息。经过研究发现,该标签并不足以充分反映有光灯的重要信息,例如色温等均没有标示出来。此外,消费者很容易误将功率作为灯的亮度的衡量因素。因此,FTC 决定对现行的标签方案进行修订,该标签方案涵盖的灯主要为普通家用照明灯泡,包括通用白炽灯、CFL 及 LED 灯等。国家 白炽灯禁用时间澳大利亚2009 年停止生产,最晚在 2010 年逐步禁止使用传统的白炽灯。澳大利亚是世界上第一个计划全面禁止使用传统白炽灯的国家。加拿大 2012 年前禁用白炽灯。台湾 规划 2010 年开始执行白炽灯禁产政策,2012 年全面禁产。日本 到 2012 年止,停止制造销售高能耗白炽灯。美国2012 年 1

3、 月到 2014 年 1 月间,美国要逐步淘汰 40W、60W、75W 及 100W 白炽灯泡,以节能灯泡取代替换。中国 发改委预计 10 年内禁用(禁售)白炽灯欧盟各国欧盟将于 2009 年 9 月起禁止销售 100 瓦传统灯泡,2012 起禁用所有瓦数的传统灯泡。韩国 2013 年底前禁止使用白炽灯。塔吉克政府 2009 年 10 月 1 日起禁止进口白炽灯泡。LED 日光灯对比传统日光灯节能对比表LED 日光灯对比传统日光灯节能对比表(1 支灯管按每天 14 小时,每月 30 天,每年 12 个月点亮计算)电量与电费计算公式(LED 应用产品生产设备专家 !力锋 CHENJIAN )用电

4、量(度)=灯管功率(瓦)*灯管数量(支)*用电时间(小时)/1000电 费(元)=用电量(度)*单位电价(元)灯管类型 36W传统灯管 16WLED灯管 18WLED灯管 21WLED灯管采购成本 13元 180元 196元 213元电费 1.15元 1.15元 1.15元 1.15元输入总功率 42W 16W 18W 21W1天(14H)耗电 0.588度 0.224度 0.252度 0.294度1月(420H)耗电 17.64度 6.72度 7.56度 8.82度12月(5110H)耗电 212度 81度 91度 106度12月(8640H)电费 244元 94元 105元 122元12月

5、灯管更换维护费 2支 *13元=26 元 0元 0元 0元12月费用(含采购成本电费更换维护费 401.88元 378.24元 405.52元 441.44元12月产生的经济效益 - +23.64元 -3.64元 -39.56元15月(10800H)耗电 453.6度 172.8度 194.4度 226.8度15月(10800H)电费 453.6元 172.8元 194.4元 226.8元15月灯管更换维护费 3支 *13元=39 元 0元 0元 0元15月费用(含采购成本电费更换维护费 505.6元 412.8元 444.4元 486.8元15月产生的经济效益 - +92.8元 +61.2元

6、 +18.8元24月(17280H)耗电 725.76度 276.48度 311.04度 362.88度24月(17280H)电费 725.76元 276.48元 311.04元 362.88元24月灯管更换维护费 5支 *13元=65 元 0元 0元 0元24月费用(含采购成本电费更换维护费 803.76元 516.48元 561.04元 622.88元24月产生的经济效益 - +287.28元 +242.72元 +180.88元36月(25920H)耗电 1088.64度 414.72度 466.56度 544.32度36月(25920H)电费 1088.64元 414.72元 466.5

7、6元 544.32元36月灯管更换维护费 8支 *13元=104元 0元 0元 0元36月费用(含采购成本电费更换维护费 1205.64元 654.72元 716.56元 804.32元36月产生的经济效益 - +550.92元 +489.08元 +401.32元48月(34560H)耗电 1451.52度 552.96度 622.08度 725.76度48月(34560H)电费 1451.52元 552.96元 622.08元 725.76元48月灯管更换维护费 11支 *13元=143 0元 0元 0元元48月费用(含采购成本电费更换维护费 1607.52元 792.96元 872.08元

8、 985.76元48月产生的经济效益 - +814.56元 +735.44元 +621.76元60月(43200H)耗电 1814.4度 691.2度 777.6度 907.2度60月(43200H)电费 1814.4元 691.2元 777.6元 907.2元60月灯管更换维护费 14支 *13元=182元 0元 0元 0元60月费用(含采购成本电费更换维护费 2009.4元 931.2元 1027.6元 1167.2元60月产生的经济效益 - +1078.12元 +981.8元 +842.2元69月(49680H)耗电 2086.56度 794.88度 894.24度 1043.28度69

9、月(49680H)电费 2086.56元 794.88元 894.24元 1043.28元69月灯管更换维护费 15支 *13元=195元 0元 0元 0元69月费用(含采购成本电费更换维护费 2294.56元 1034.88元 1144.24元 1303.28元69月产生的经济效益 - +1259.68元 +1150.32元 +991.28元特别提示1.传统日光灯除日光灯耗电外,启辉器、镇流器也会耗电,寿命只有 2500H-3500H。如果使用 50000 小时,按最大使用 3500H 寿命计算,最少需要更换 15 次灯管。2.由于电费和使用时间不一样,因此,与传统日光灯相比,LED 日光灯

10、回收成本的时间会有不同SMD 802 LED 恒流源方案SMD802 非隔离 LED 驱动芯片采用 PWM 控制模式。SMD802 工作电压:85VAC 至265VAC。SMD802 最高可以 300kHz 固定频率控制外部 MOSFET。其输出电流可从几毫安到 1A范围恒流编程输出。可完全替换 HV9910 等应用电路。SMD802 非隔离 LED 驱动芯片的详细介绍SMD802 非隔离 LED 驱动芯片SMD802 特 点90%以上转换效率全电压:85VAC265VAC 工作电压范围可编程实现:几 mA 到 1A 的恒流输出可连接数百颗 LED 灯串可通过使能端进行低频的 PWM 信号调光

11、(推荐:200Hz1KHz)输入电压可抗 500V 的浪涌具内部过温保护SMD802 推荐应用LED 日光灯管、E27 LED 灯头、LED 非隔离式射灯、单色护栏管灯等电路图恒流源样品SMD802 典型应用SMD802 芯片真伪识别常用发光二极管的压降1. 直插超亮发光二极管压降主要有三种颜色,然而三种发光二极管的压降都不相同,具体压降参考值如下:红色发光二极管的压降为 2.0-2.2V黄色发光二极管的压降为 1.82.0V绿色发光二极管的压降为 3.03.2V正常发光时的额定电流约为 20mA。2. 贴片 LED 压降红色的压降为 1.82-1.88V,电流 5-8mA绿色的压降为 1.7

12、5-1.82V,电流 3-5mA橙色的压降为 1.7-1.8V,电流 3-5mA兰色的压降为 3.1-3.3V,电流 8-10mA白色的压降为 3-3.2V,电流 10-15mA.超亮发光二极管主要有三种颜色,然而三种发光二极管的压降都不相同,具体压降参考值如下: 红色发光二极管的压降为 2.0-2.2V 黄色发光二极管的压降为 1.82.0V 绿色发光二极管的压降为 3.03.2V 正常发光时的额定电流约为 20mA。红色 1.5-1.8v,绿色 1.6-2.0v 黄色 1.6-2.0v 兰色 2.2v 白色 3.2-3.6v 红色 LED 是 1.6V,黄色约 1.7V,绿色约 1.8V,

13、蓝色白色紫色都是 3V 到 3.2V,全部采用恒流驱动,其中直径 3 毫米的红绿黄5 毫安,白蓝紫 10 毫安,直径 5 毫米的翻倍。其中白色的有大功率的 1W2W3W 都有,但是要加散热片。锂电池的最低工作电压是 3.6V,充满为 4.2V,铅电池单个 2V,极限充电电压 2.3V,最低放电电压 1.7V,镍镉、镍氢电池单电压 1.2V,终止放电电压 1V,极限充电电压 1.42V。一次性锂电池 3V 电压。太阳能电池单体电压 0.8V 左右,电流根据面积和材料决定。LED 日光灯参数与特点长方线光 line light LED 灯管系列融入最新 LED 照明科技,将单颗高能量 LED 光源

14、集成到一根灯管之中,外型看似普通荧光灯管,内“芯”实则隐藏着许多不寻常的“芯”,那就是“LED Inside”,亮度、光感全面超越普通荧光灯管,省电却高达 60!产品特性集成多个高亮度 SMD 光源,形成线型组合节能效率高。比白炽灯节能 90%,比荧光灯节能 60%经特殊工艺封装,坚固耐用,寿命可达 50000 小时绿色环保,无紫外线、红外线、热辐射及汞污染作为冷光源,LED 灯光不会使物品因照射产生褪色现象采用优质扩光罩,光色柔和,出光率高,光效全面超越传统荧光灯管显色指数高,显示最直观、最清晰,且色温可调响应快,无频闪、眩光小,点亮后瞬间达到全光通量输出固体光源,抗震性强,便于运输及安装,

15、安全性高l 发光方向性强,易于控制光线,有效提高照明系统的效率l 造型新颖时尚,紧贴客户需求及感受,融入更多科技元素及人性化设计产品参数:T8 SMD 灯管技术参数LED Light Number:LED 灯具编号:CFD008WKIG13 CFD016WKIG13Base Type:灯座类型:G13 G13Input Voltage:输入电压:100V-277V AC100-277 伏特交流100V-277V AC100-277 伏特交流Polarity:极性Bipolar Protection双极性保护Bipolar Protection双极性保护Efficiency:效率:90%90%O

16、utput Power:输出功率:8W8 瓦特16W16 瓦特Luminous Flux Output:输出光通量:600 lumens(流明)(乳白 PC 罩)700lumens(流明)( 透明内条纹 PC罩1250lumens(流明)( 乳白 PC 罩 )1500lumens(流明)( 透明内条纹PC 罩)Rendering Index:显色指数:75 75Total Size:总尺寸:L588W26xH291mm(not including pins)L588W26xH291mm (不包括针脚)L1198W26xH291mm(not ncluding pins)L1198W26xH291

17、mm (不包括针脚)Beam Angle:发光角度:1505Degrees1505 度1505Degrees1505 度Light Source:灯具使用光源:SMD 0.06W LED贴片 0.06W LEDSMD 0.06W LED贴片 0.06W LEDOperating Temperature:工作温度:-20+45 Degrees Celsius-20+45 摄氏度-20+45 Degrees Celsius-20+45 摄氏度Storage Temperature:贮藏温度:-30+65Degrees Celsius-30+65 摄氏度-30+65Degrees Celsius-3

18、0+65 摄氏度Correlate ColorTemperature:相关色温:2800K8000K 2800K8000KAluminium Housing Color :铝型材主体颜色:Silver Aluminium Body+Milky PC Cover银色铝型材+乳白 PC 罩(透明内条纹 PC 罩)Silver Aluminium Body+Milky PC Cover银色铝型材+乳白 PC 罩(透明内条纹 PC 罩)LEDS Operating Life:光源工作寿命:40,000 Hours40,000 小时40,000 Hours40,000 小时Weight:重量:2105g

19、2105 克3885g3885 克LED 日光灯管光衰的原因分析!LED 结温探讨所以,从前面的分析,可以得出这样的结论:采用恒压电源供电会使结温升高,而结温增加的结果就是光衰加大,寿命缩短。假定 LED 在常温 25 度时开机,开机以后结温就会升高,假定散热器设计为温升至 75 度,也就是结温增加了 50 度,那么就会使得正向电流增加至 600mA。总功率从 1.155W 增加到 1.98W,增加了 0.825W。而这部分所增加的功率几乎全部转换为热量。假定原来 LED 的发光效率为 30%,也就是 70%的输入功率(0.8W)都转换为热能。现在又多了一倍的热能需要从散热器散出去。显然,这是

20、原来的散热器设计没有考虑到的。这就使 LED 的结温又升高 50 度,变成了 125 度。我们回到图 1 来看光衰曲线,125 度的光衰为 14%的寿命也就差不多为 1200 小时,那么也就可以解释为什么一个精心设计的散热器,如果采用恒压电源供电,其结果仍然是光衰很大,寿命很短了! 所以,给 LED 供电,一定要采用恒流电源供电,电流恒定以后,不管温度怎么变化,伏安特性如何左移,电流都不变!结温也就不会恶性循环了!光衰是大功率 LED 日光灯不能长期工作的主要原因,降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。尽管如此,从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看,仍然有大多数路灯的光衰是不能

21、满足使用要求的。1200 小时亮灯后的光衰,最好的为 8%,最差的为 26%,平均为 14%。 图 1. Cree 公司 LED 的结温和光衰寿命试验结果1LED 的伏安特性我们都知道,LED 是一个二极管,而二极管最重要的电特性就是它的伏安特性。图 2中给出了 Cree 公司的 XLamp7090XR-E 的伏安特性。图 2. XLamp7090XR-E 的伏安特性2LED 伏安特性的温度特性虽然它的样子和一般二极管没有什么两样,但是最大的不同在于它的温度特性。其实所有二极管的伏安特性都有温度特性的问题,可是就是 LED 是需要特别加以注意的。这是因为:2.1 大功率 LED 的工作电流比较

22、大,1W 为 0.35A,3-5W 为 0.7A,20W 为 1.05A,30W为 1.75A,50W 为 3.5A。不过可能也会有人觉得,整流二极管的正向电流也可能达到这样大的数值的。2.2 LED 因为目前的发光效率还是比较低,所以大部分的输入电功率都是转化为热,所以它的发热很高,假如散热器做得不好,那么结温就会升得很高。2.3 LED 不同于整流二极管,它不是采用一般的硅材料做成的,而是采用特殊的材料(例如氮化镓)制成。所以它的伏安特性的温度特性也不同于一般二极管,而是要明显大于一般二极管。例如一般二极管的伏安特性的温度特性为-2mV/C,但是 Cree 公司的XLamp7090XR-E

23、 的伏安特性的温度特性却高达-4mV/C,要比一般的二极管大一倍。3 由结温升高产生的问题3.1 LED 结温升高以后首先带来的是光输出降低。图 3. XLamp7090XR-E 的相对光输出随结温的升高而降低3.2 结温升高引起伏安特性的左移因为伏安特性的温度系数是负的,这意味着温度升高,特性左移。例如,假定结温升高 50 度,那么伏安特性就会左移 200mV。3 采用恒压电源供电会使 LED 正向电流随温升的增加而增加。因为电源电压是恒定的,而伏安特性却左移了,其结果就是正向电流增加。从图 2 的伏安特性可以看出,假如常温下用 3.3V 的恒压电源供电,其正向电流为 350mA;结温升高5

24、0 度以后,伏安特性左移 0.2V,那么相当于电源电压升高到了 3.5V,这时候,正向电流就会增加到 600mA。4 采用恒压电源供电会引起温升增加的恶性循环正向电流增加以后,因为电源电压没有变化,所以 LED 的输入功率增加到3.3Vx0.6A=1.98W,几乎增加了一倍。但从图 3 可以看出,结温升高以后,光输出会降低,这意味着更多的输入功率转换为热能,也就是说如果这时候增加正向电流,它的光输出并不随着增加,反而降低。所以,这时的正向电流的增加只会引起结温增加,而不会使光输出增加。所以,结温增加以后,正向电流增加,结温再增加,正向电流再增加,这就引起结温升高的恶性循环。现在大家开始意识到,

25、光衰是大功率 LED 日光灯不能长期工作的主要原因,也开始认识到降低光衰的一个重要方法就是改进其散热。尽管如此,从这次深圳市灯光环境管理中心对各种路灯的测试结果来看,仍然有大多数路灯的光衰是不能满足使用要求的。1200小时亮灯后的光衰,最好的为 8%,最差的为 26%,平均为 14%。按照 Cree 公司的测试结果,结温在 105 度时,14%光衰也应当要在工作了 6000 小时以后,可见大部分路灯的结温在105 度以上。可能不少公司不会同意这样的结果,因为他们认为他们的散热器都是经过精心设计的。实际情况可能也是如此,但是测试的结果也不容怀疑。问题出在哪里呢?我认为,可能散热器也不至于设计得这

26、么差,而可能是因为有一些路灯是采用恒压电源供电的结果。可是为什么采用恒压电源供电会引起光衰呢?这听上去好像有点天方夜谭。但实际上的确有这么严重。让我们来从头说起吧!SMT 常用检验方法SMT 常用检验方法在 SMT 的检验中常采用目测检查与光学设备检查两种方法,有只采用目测法,亦有采用两种混合方法。它们都可对产品 100%的检查,但若采用目测的方法时人总会疲劳,这样就无法保证员工 100%进行认真检查。因此,我们要建立一个平衡的检查(inspection)与监测(monitoring)的策略即建立质量过程控制点。为了保证 SMT 设备的正常进行,加强各工序的加工工件质量检查,从而监控其运行状态

27、,在一些关键工序后设立质量控制点。这些控制点通常设立在如下位置:1)PCB 检测a印制板有无变形;b焊盘有无氧化;c、印制板表面有无划伤;检查方法:依据检测标准目测检验。2)丝印检测a.印刷是否完全;b.有无桥接;c.厚度是否均匀;d有无塌边;e.印刷有无偏差;检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。3)贴片检测a.元件的贴装位置情况;b有无掉片;c有无错件;d.极性元件有无反向检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验。4)回流焊接检测a元件的焊接情况,有无桥接、立碑、错位、焊料球、虚焊等不良焊接现象.b.焊点的情况检查方法:依据检测标准目测检验或借助放大镜检验影响 LED 日光

28、灯管寿命的六大问题LED 日光灯将成为新一代节能环保照明灯,但是现在全国每年顶多生产百万支 LED 日光灯,而且大部分是出口,国内使用寥寥无几,其实最主要的问题是价格问题,一个普通的节能荧光灯光十几元钱就搞定了,而一根 LED 日光灯管得上百块。所以目前的日光灯管主要是以商业照明为主。因为商业照明更多的会考虑到节能、环保、形象、政府方面支持等。 但现在 LED 日光灯产品质量参差不齐,有的连荧光灯的寿命都比不上,中看不中用,随着用户对 LED 日光灯产品认识越来越深,LED 日光灯厂家还需要解决以下几个问题:(LED 应用设备专家!力锋 13925278536 陈建)第一. 驱动电源的恒流驱动

29、问题。目前大部分恒流源大都是总恒流(也就是多个并联灯串共用一个恒流源,因为 LED 灯珠之间阻值的差异性,所以每串灯的电流大小不同,任何一颗 LED 灯出现故障,都会影响其它灯串的电流,这样电流大的那些灯串光衰更严重,其使用寿命也会大大减短)第二. 散热问题。这是 LED 日光灯管的使用寿命的核心问题之一。因目前各厂家大都跟风采用内置电源,以直接可以更换到荧光灯管支架上,这样您的整个电源所散发的热量和 LED 本身散发的热量都在一个铝外壳上散热,并且都在日光灯管内,这样的热量怎么处理?第三. 电源模块中电解电容使用寿命问题?就算我们采用超长寿命电解电容,在高温的情况下工作,它的寿命也无法与 L

30、ED 的寿命相平衡。但怎样来提供良好的工作温度,以达到最理想的使用寿命?第四. 电源模块的不稳定性和产品安全性认证能否通过的问题?目前市场上大部分厂家采用的是高压的非隔离方案,和高压反击式开关电源方案,因为内置体积十分有限(要放进灯管内),所以一般在设计时,很难把电源做到稳定。并且目前各个国家对安全认证方面都比较严格,对于高电压的电源供电的安全认证方面比较难通过。其实以上问题最要主要的根源还是在内置电源所产生的!下面是一些专业人讲述的内置电源和外置电源设计的日光灯管的性能方面进行比较:LED 日光灯的电源分为内置式和外置式两种。所谓内置式就是指电源可以放在灯管内部。这种内置式的最大优点就是可以

31、做成直接替换现有的荧光灯管,而无需作任何改动。所以内置式的形状都是做成长条形,以便塞进半圆形的灯管中去。下面先介绍两种内置式,非隔离型和隔离型。(LED 应用设备专家!力锋 13925278536 陈建)非隔离式恒流电源非隔离是指在负载端和输入端有直接连接,因此触摸负载就有触电的危险。目前用得最多的是非隔离直接降压型电源。也就是把交流电整流以后得到直流高压,然后就直接用降压(Buck)电路进行降压和恒流控制。 这种非隔离式电源的主要技术特点:从 18V 到 450V 的宽电压输入范围,恒流输出;采用频率抖动减少电磁干扰,利用随机源来调制振荡频率,这样可以扩展音频能量谱,扩展后的能量谱可以有效减

32、小带内电磁干扰,降低系统级设计难度;可用线性及 PWM 调光,支持上百个 0.06W LED 的驱动应用,工作频率 25KHz-300KHz,可通过外部电阻来设定。非隔离恒流源的优点是简单、指标高,它的输出电流可以按 LED 串并联的个数决定。但是大多数情况下,它的输出电流不能太大,输出电压也不能太高。例如 264 个小功率 LED连接成 22 个串联,12 串并联,每串 20mA,一共 240mA。体积也可以做得很小,通常是做成长条形的,以便放进 T10 或 T8 的管子里。假如每串的电流是 30mA,12 并就是 360mA。在有些非隔离的电源中就无法实现,为了保持总电流 240mA 不变

33、,就只能改成 8 串并联。但假如 LED 的总数不变,就要求串联的数目增加到 33 个。这时候总电压就会增加到108.9V。但是通常这种非隔离恒流源的允许的最高输出电压是 80V。只能维持原来的 22 串,这样 LED 的总数就只能是 176 颗,即使采用 30mA,其总流明数有可能不能满足要求。通常其效率大约在 88-90%之间,功率因素大约在 0.88-0.92 之间。然而这种非隔离电源也有一些局限性,因为非隔离的电源会把交流电源的高压引入到负载端,从而引起触电的危险。通常 LED 和铝散热器之间的绝缘也就靠铝基板的印制板的薄膜绝缘。虽然这个绝缘层可以耐 2000V 高压,但有时螺丝孔的毛

34、刺会产生所谓的爬电现象,使得难以通过 CE 认证。2.隔离式恒流电源隔离式是指在输入端和输出端有隔离变压器隔离,这种变压器可能是工频也可能是高频的。但都能把输入和输出隔离起来。可以避免触电的危险。一般来说,由于加入了变压器,所以隔离式电源的效率会有所降低,通常大约在 88%左右。而且变压器的体积也比较大。放进 T10 灯管还可以,但是放进 T8 的灯管就比较紧张。3.内置式电源的优点和代价内置式电源的最大优点就是能够直接替换现有采用电感镇流器的荧光灯,而不需要拆去任何东西。现有荧光灯的电源分两种: 电感线圈镇流器和电子镇流器。我们知道,最普通的荧光灯的起辉是采用一个串联的铁芯电感和一个并联的起

35、辉器。在直接替换时,只要拔掉起辉器就可以了。但是由于铁芯电感仍然串联在电路中,所以它仍然带来将近 6.4-10W 的损耗,结果使得这部分的额外损耗大大降低了 LED 的节电功效。例如,本来一个 18W 的 LED 日光灯可以取代一个 36W 的荧光灯,不论采用上述非隔离式还是隔离式的电源,其效率至少为 88%以上,那么其输入功率为 20.45W,现在还要加上这个额外的 6.4W,使得输入功率变成 26.85W,其总效率也就降低为 67%,如果采用某些国产的铁芯电感,其功耗高达 10W,输入功率就要变成 30.45W,使得总效率只有 59%。这就使 LED的节电效能大打折扣。不仅如此,由于电源内

36、置,电源的热量也就加入到管内,假定电源的效率为 88%,所以就有 2.45W 的热量也要散去,假定 LED 本身的发光效率为 30%,也就是有 70%的电功率变成热量,相当于 12.6W 的电功率变成热量,现在还要再加上内置电源的 2.45W 的热量,相当于增加了 20%的热量。使得 LED 的散热又增加的一份困难,或者说,使得 LED 的使用寿命也更加缩短。其实所增加的这部分热量还不至于缩短太多的寿命(20%左右),然而把电源放倒管子里面,电源本身就要承受由 LED 产生的很高的环境温度,这就大大降低了电解电容的寿命,也就降低了整个灯具的寿命。另外真正带来的问题是使得散热器的结构不能最佳化。

37、这个问题才是更为严重的问题,会使 LED 寿命降低数倍之多。这将在以后做详细的解释。假如原来采用的是电子镇流器,那么直接替换所产生的问题就更麻烦了。因为这时候加在日光灯两端的是一个高频高压。必须先用整流器变成直流高压,再用降压恒流源去驱动 LED。这时候的效率将变成前面电子镇流器的效率和后面的降压恒流源效率的乘积,就可能连 70%都不到。4.集中式外置电源为了得到最高的性能最好采用集中式外置电源。因为目前推广 LED 日光灯的主要场所是政府机关、办公室、商场、学校、地下停车库、地铁等场所,往往一间房间采用不止一个日光灯,可能在 10 个以上。这时候就应该采用集中式的外置电源。所谓集中式是指采用

38、一个大功率的 AC/DC 开关电源,统一供电,而每个日光灯则采用单独的 DC/DC 恒流模块。这样可以得到最高的效率和最大的功率因素。现在大功率的 AC/DC 开关电源的效率很容易做到 95%,功率因素可以做到 0.995。而降压式的 DC/DC 恒流源的效率也很容易做到 98%。这样总效率可以做到 93.1%。这时的性能可以做到最高。以 20W LED 灯管为例,假如采用非隔离内置式电源,直接用 220V 供电和外置式集中供电比较,实测的结果证明节能效果要提高 20%以上。集中式供电的优点是显而易见的。而且,它还是一种隔离式电源,在灯管处没有 220V 高压,只有低于 36VDC 的流低压,

39、也是符合安全使用的条件。另外,这种结构也很容易实现各种调光方案,例如手动调光,光敏调光,只要把调光控制信号送到各个 DC/DC 恒流模块就能实现。五.结构按说,LED 日光灯既然称为日光灯那么它的结构一定就是荧光灯的模样,连长短、粗细也都一样,甚至称呼也是 T10、T8、T5,也都一样,也就没有什么可以讨论的了。其实则不然。LED 日光灯在这方面走了很多弯路,是值得大书特书的。1. 全塑灯管,早期的 LED 日光灯采用的是全塑灯管,因为主要采用非隔离式电源,为了避免触电问题,所以更希望采用全塑灯管。里面采用的是 5 的草帽管 LED。但是很快就证明了这种日光灯的光衰很严重,寿命非常短,不到 1

40、000 小时就坏了。这才发现,最大的问题是散热问题。由于把热量全部封死在管内,根本无法散出去,再加上草帽管本来寿命就短,当然不可能长寿命。2. 半塑半铝管,在发现了散热问题以后,就想到采用半塑半铝的方案在需要透光的那一半采用塑料,在不需要透光而需要散热的那一半就采用铝合金。电源当然是放在铝管里面。看来问题似乎是解决了。然而因为 LED 日光灯的 功率通常在 20W左右,它的发热量还是相当大的。半根铝管并不能解决它的散热问题。所以又提出另一种散热的铝管结构。它把电源放到管外,从而可以把半边铝壳完全做成散热器。扇骨形铝管采用扇骨形状的散热结构,大大增加了散热器面积。相对于半圆形的铝管来说,它的散热

41、面积至少增大了 3 倍以上。再加上电源不放在管内,又可以减少热量,这就大大延长了 LED 的寿命。采用新型的扇骨形铝管进一步减低了 LED 日光灯的内部热阻,提高了散热效能。 六.寿命(LED 结温的控制)我们知道小功率 LED 指示灯的寿命是非常之长,只是当 LED 作为照明器件以来,LED的寿命问题才被提出来。其实 LED 的寿命完全取决于它的结温。只要结温够低,LED 的寿命提高到十万小时以上是没有问题的。但是由于 LED 本身的发光效率目前还是比较低,大约还有 70%的输入功率要转化为热能,如果这些热不能很好地散发出去,LED 的结温就会升高,于是 LED 的寿命就会随之降低。所以延长

42、 LED 寿命的根本办法就是改进其散热。改进散热要从 LED 本身做起。前面提到的 3014,就是靠增加底板金属面积二改善了散热,使其热阻降低到只有 51C/W.。只要散热器做得足够好,可以保证接脚温度在 60C 以下,那么其寿命可以保证在 5 万小时以上。我们实测的结果也证明了这点,在 25 度室温下,我们测得铝散热器的表面温度为 35度左右,如果在 45 度环境温度时,那么散热器表面温度就应当是 55 度,因为采用了扇骨形铝塑管,铝基板和铝散热器的热阻大约 50C/W。所以到 LED 底板温度大约是 60 度。因此可以保证其寿命为 5 万小时以上。根据以上的分析:以下就来讲述一下一个成功的

43、 LED 日光灯商业照明解决方案!目前由台湾公司专门针对 LED 日光灯商业照明上的难题,开发了一款高精度恒流驱动芯片,解决了这个难题,下面是具体的解决方案说明:LED 日光灯商业照明解决方案的设计理念就是给 LED 一个适应的工作环境,充分发挥它本身的节能、环保、寿命长等特性。一、输出驱动电压选择外置式集中供电电源电源模块采用外置 48V 或 36V 开关稳压供电(20W 以内市电驱动时 48V 左右比较合适;较大的功率市电驱动输出电压 36V 左右最合适),另外在每并联灯串上串联一个 NU501 芯片,实现每路 LED 灯串电流恒流(也就是路路恒流的概念)。特点:基于串并联安全考虑出负载合

44、适的驱动电压值,尽量统一电压值减小电源设计规格成本;基于安规规定,产品设计要符合认证要求,交流峰值超过 42.4Vac 或直流超过 60Vdc 的电压;从解决 LED 照明市场大规模上量的技术和品质问题考虑。当输出电压在 48V 左右时,低压差线性恒流器件恒流效率高达 99%,恒流精度3%以内,不受任何外围器件影响;当输出电压在 36V 左右时,低压差线性恒流器件恒流效率高达 98.6%,恒流精度3%以内,不受任何外围器件影响; 就算在离线式照明部分,较低的电压 12V 和 24V,也分别有 96%和 98%的效率;功率大小效率是相等的。特点:最高效的驱动恒流架构;最高精度的恒流方式,受外围器

45、件影响最小;简洁、方便、实用,可轻松实现调光!AC-DC 设计方面开关电源发展到今天是多年积累的结果,短期内 AC-DC 直接恒流不可突破;恒压和恒流是矛和盾的关系,必须要分开考虑;恒流源负载调整率是 1%(mA)/V,达不到恒流效果;想法越多成本越高,与风险成正比。特点:要合理的利用现有的开关电源资源,是最经济的;恒压和恒流技术结合是必然的 ;在稳定的产品技术上创意才是有效的。与开关恒流方式比较二、散热设计1、最短的热传到路径,减小热传导阻力;2、增大相互传导面积,增加热传到速度;3、合理的计算设计散热面积;如果是用到灯光照明工程改造方面,如商场或办公室用到的格珊灯,可以直接把 LED日光灯

46、的灯条安装在格珊灯支架上,以利用格珊灯支架散热面积大来进行散热,且无需另外开模具做个铝壳外壳进行散热,这样大大节约了工程的成本,如图 11。三、商用照明电源成本节约采用集中式外置电源(也就是多跟灯条共用一个开关电源),一般一个 300W 的外置开关电源零售价在 100 元左右,足可以带一整条工厂流水线照明,或带 T8 0.6 米 8W 灯管 36根,平均每根电源模块成本只有 2.5 元2.8 元LED 恒流驱动 IC 部分型号及价格LED 降压恒流驱动 IC大功率 LED 驱动 IC-TAC7135 价格为:1.2 元TAC Microtech(台创科技)针对大功率 LED(发光二极管)的不同

47、应用推出一款解决方案TAC7135。TAC7135 是一款输入电压 2.7V-6V 的 350mA 超低压差稳流器。350mA 恒定电流输出推动 1W 的大功率 LED,达到稳定亮度、增加电池总输出功率的效果,输出电流分别有300mA、 330mA、350mA、380mA,其超低压差、低静态电流特性更延长了电池使用时间。使用两个 380mA 并联则可直接驱动 3W 大功率 LED,无须任何外接组件,并具有输出短路/开路保护与内建过热保护装置。SOT-89-3 封装。应用范围:大功率 LED 手电筒、大功率 LED 矿灯、低压降压模块、汽车 LED 灯、LED 灯箱、LED 台灯照明, 并可直接

48、代替 AMC7135。规格书下载:TAC7135大功率 LED 驱动 IC-TAC7136 价格为:1.5 元TAC7136 是一款低静态电流、低压差的 LED 恒流驱动器。输入电压 2.7V-6V,使用一个外接电阻,可使输出电流能在 100mA 到 400mA 范围内进行调节。仅仅需要一个外接电阻就可构成一个完整的 LED 恒流驱动电路。内部自带软启动、过热保护、低压保护。提供一个可以用于扩压和扩流的 DR 脚。外接一个 MOS 场效应管或 NPN 三极管,可以扩大输出电流和输出电压范围,最大电流可达 2A。SOT-89-5 封装。应用范围:大功率 LED 手电筒、大功率LED 矿灯、低压降

49、压模块、汽车 LED 灯、LED 灯箱、LED 台灯照明,LED 显微镜灯。规格书下载:TAC7136大功率 LED 驱动 IC-TAC9920 价格为:1.5 元TAC9920 是一款高效率,稳定可靠的大功率 LED 驱动 IC,内置高精度比较器,off-time 控制电路,恒流驱动控制电路等,特别适合大功率,多个大功率 LED 灯串恒流驱动。TAC9920采用固定 off-time 控制方式,其工作频率可高达 2.5MHz,可使外部电感和滤波电容,体积减少,效率提高。在 EN 端加 PWM 信号,可调节 LED 灯的亮度,通过调节外置的电阻,能控制高亮度 LED 灯的驱动电流,使 LED 灯亮度达到预期恒定亮度,流过高高亮度 LED 灯的电流可从几毫安到 1 安培变化。高效率:90%,输入电压范围:2.5V24V,工作频率可调:500KHz2.5MHz,驱动 LED 灯功率大:LED 灯串可从 1 个到百个 LED 高亮度灯,亮度 PWM 可调:通过 EN 端,调节 LED 灯亮度。SOT-23-6 封装。应用范围:12/24V 供电汽车

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