LED仿古灯设计.docx

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1、1.ED仿古灯设计四.1.ED灯具设计分析6.1仿古灯设计6.1.1光源选择因为运用在户外场所，运用条件相时于室内场所较为恶劣，这里举荐两款1.ED灯珠的测试报告：CREE1.ED（lampXP-EQ4）光源热性能测试光源测试简介本测试主要针对CREE供应之IW大功率1.ED（XP-EQDemitter光源进行热性能测试，主要测试有：（DIV曲线测试与电功率测试（2）结点温度（以卜.简称为结温）量测（3）1.ED热阻量测（4）不同操作温度下光参数性能测试相关测试以验证其供应之相关规格，作为光源应用设计依据。测试样品测试设备测试样品介绍：Electro-Opticalcharacteristic

2、sElectroOpticalcharacteristicsatIf=350mA,Ta=25C测试设备组成说明（一）测试仪主体输出恒电流源，采样设定，信号转换，数据处理等：（二）可温控铜热沉平台作为温度系数Kj值量测及不同操作温度下1.ED热性能测试；（三）静态空气测试积分球依据EIJESD511,制造恒定体枳的测试环境测量1.ED的光通量：（四）电脑安装测试软件，操作并限制整个测试过程：1.EDemitter热阻参数测试路径：Rj-SIUg=（TjTslug）/Pd,emitter结点至heatslug底部之热阻量测,Pd为输入电功率样品测试参数条件：1.顺向测试电流If：350mA100O

3、mA2.铜热沉温控范围TSink:2080C3.1.ED输入之电功率Pd:IfVf其中Vf为顺向电压，本报告之Pd假设依据一般1.EDlightsource供应商（1.UmiIeds,OSRAM,CREEetc.）Pd假设定义相同条件下，进行热阻计算（不考虑光功率因子参数）1.1.EDemitter与铜热沉采纳DowCorningTC_5026Thermalgrease压合测试。2.温度系数Kj值采纳本测试设备量出之值Kj=-1.82mV/C（测试感应电流为5m）进行结温热阻测试：1.Temperaturesensitiveparameter（TSP）calibration.2.Kj-1.82

4、01mV0C,Im=7m.CopperHeatSinkEmitterTslug:Heatslug量测点温度Tsink:铜热沉温控温度Tj:结点温度样品IV曲线测试IV曲线测试图（铜热沉温度Tsink=20C）电功率曲线测试输入电功率与结温变更关系曲线在肯定测试电流下，电功率随着结温上升而成趋于线性下降：结温与测试电流关系在不同热沉温度下，结温Tj随着测试电流If增加而线性增加：结点至铜热沉温差测试结果Tj-sink（=Tj-Tsink）随着测试电流If增加而呈趋于线性增加：热阻与测试电流之关系热阻Rj-sUg随电流增加而呈微量增加，范围在9.511.8CW;光通量与结点温度关系曲线不同电流下，

5、光通量随着结温Tj上升而呈微量下降，在If=350mA,Tj=34.5C时（TSink=20.00,光通量为90.51m；在If=500mA,Tj=36.8C时（Tsink=20.00,光通量为100.6m；光效与结点温度关系曲线不同测试电流下，光效随着结点温度Tj上升而呈微量下降，在If=350mA,Tj=34.5C时（TSink=25.00,光效为80.81mW：在If=500m,Tj=38.6C时(TSink=20.OC),光效为89.81mW：测试结论1.本次测试主要针对CREE大功率IW1.EDemitter(1.ampXP-EQ4)进行热性能测试，主要进行结温、热阻、光通量及光效等

6、测试。2 .本次测试的emitter结点至heatslug基材底部之量测热阻结果显示，在If=350500mA及铜热沉Tsin25CB,Rj-slug结果范围911.3C/W(CREE资料供应之额定最大热阻9CW,Ta=25C)o3 .该样品在If=350m,Tj=34.5C时(Tsink=20.00,光通量为90.51m,光效为80.81mW；在If=500mA,Tj=36.8C时(TSink=25.00,光通量为100.61m,光效为89.81mWo透镜选择仿占灯对光型没有路灯和隧道灯的要求高，所以可以不采纳加透饯的方式。电源选择要从你1.ED应用领域着手：1、假如是1.ED的低端产品一般

7、的稳定恒压源就够了。此时留意它的转换效率和依据应用环境而定的防护等级就差不多了。2、假如是1.ED大功率的灯具等对电流精度要求高的就困难了。恒流精度、转换效率、PFC.温升、EMC/EMI还有防护等级等都要考虑的。1.ED仿古灯主要用于室外环境,要长年经受风吹雨淋、雷鸣电闪的恶劣环境，外界气温最高时可达50C,而最低时也有可能达到-404C1.ED光源属于半导体光源，它本身的发光特性确定其故障率相当低，连接部分的故障率也相当低，所以1.ED驱动电源质量的好坏干脆确定了整个路灯的寿命，在此向大家介绍一下1.ED路灯电源选择须要留意的一些问题：一、高品质元器件1.ED驱动电源是ICd路灯产业当中最

8、核心的部分。国内目前生产1.ED电源的企业数不胜数，但由于技术实力、成本限制等方面的缘由质量常常出现问题，而路灯一旦装上，修理都特别困难，须要大量的人力物力，各大路灯厂家对此叫苦不堪。电源品质的好坏，良好的设计是要素之一，电源组件才是高牢靠性的前提。目前在电源的关键元器件依旧是一些被动元器件和功率元件，例如电容、电感、MOS等，而这些元器件质量最好的仍旧是美、日系厂商的产品，台系及国产的产品在耐久性、抗干扰、环境适应度、质量等方面还是有差距的。目前中电华星的全部1.ED路灯电源产品均采纳美、口系一线大厂的电子元器件，良好的设计确保电源可以在-40C至60C温度下长时间正常运行，目前大批量运用的

9、成品实际运用故障率低于万分之O防雷灯具安装在户外，雷击是一个特别大的威逼。雷击主要有直击雷、传导雷、感应雷和开关过电压四种类型，对电源设备影响最大的就是感应雷，有可能产生高达5000KV甚至更高的电压，具有极大的破坏力。因为仿古灯运用在户外，对于性能的要求就会更高，电源的防水等级一般选择IP670电源的转换效率一般选择在85%以上为佳。PFC一般在0.95以上为佳。增加电源测试的图片和过程材料的选择仿古灯的外壳采纳的是铁外面喷黑色的漆，这样做的好处有以下几点：1.降低灯具的整体重量：2.加工简洁：3.寿命许久；4.成本低；由于仿占灯的外壳结构为多面体，所以由一片一片的贴片焊接而成，重要部位通过

10、钟钉进行加固处理。散热设计散热器的好坏不仅仅是在散热器材料的选择上，散热器的结构也是须要重点考虑的。因为此款散热器是内置在仿占灯的内部的，所以散热器的热量不能够刚好的散到外面的空气中，所以选择的散热器的表面积要比通常的散热表面积要大，这样可以保证散热器可以储存更多的热量，通过仿古灯的外壳和之间的间隙向外部进行散热。从而保证了1.ED仿占灯的光源部分的热量不至于过高，从而影响到1.ED的光衰和寿命。4.1.3结构设计1.ED仿占灯因应用在户外，各部件都选择能够耐紫外线和耐候好的材料。为降低开发成本，可以采纳外购传统的仍古灯外壳进行1.ED仿古灯的改造。1.散热器的选择由于传统伤占灯固有的外部造型

11、，在设计1.ED仿古灯的时候必须要考虑到这点，所以在设计的时候肯定要保证不能变更其固有外部造型的前提下进行设计。以下面这个1.ED仿古灯为例，进行设计相关的讲解。设计为60W的1.ED仿占灯。为了保证仿古灯的整体外观效果，散热器和1.ED驱动电源都采纳内置的方式，如下图：由于外壳采纳的薄铁的做法，所以为了满意60W的1.ED光源所产生的热量，必需有一个足够大表面积的散热器来达到散热的效果。由于散热器的重量较重，并且在散热器的上方还会固定一个1.ED仿古灯的驱动电源，二者重量加之起来有几公斤重，为了实现散热器与灯具的有效结合，并保证从外面无法看到，可以采纳增加连接片的做法，详细做法是选择厚度为2

12、廊的钢片，每一侧设计三个固定位，两侧一共有六个固定位，相对应的散热器部位须要进行机械加工，铳掉不要的散热片，保证可以有足够的空间置放固定用的钢片，因为铳掉的散热器部位可以有充分的空间，所以在其上面钻M6的螺丝孔，同样的在相应的2mm厚的钢片上面开7mm宜径的通孔。由于仿占灯的外壳的尺寸限制，钢片固定在仿白灯外壳上面就只能采纳固定小螺丝的做法，采纳两颗M4的螺丝同时固定，这样就可以保证散热器可以牢牢的固定在灯壳上面。保证仿古灯安装在灯杆上面后，散热器不会和灯体产生松动的状况发生，以免发生意外。建议1.ED灯具结构工程师们可以再多多思索一下是否有更好的方法实现固定散热器？呼吸器的选择由于此灯具为6

13、0W的大功率1.ED仿古灯，为了保证灯具内外的气压平衡，避开由于开灯后1.ED光源封闭腔体内的气压过大，外面气温较低的时候雨水会被吸进1.ED光源的封闭腔体内，从而使1.ED光源损坏。可以选择增加呼吸器，现在一个呼吸器的价格不是很高，几块钱就可以买得到。增加了这个器件后，它而已保证空气进入1.ED光源封闭的腔体内，而雨水等液体却不能够进入。从而保证灯具在工作的时候不会因为光源腔内内外温度不同产生不同的气压差，导致进水的问题出现。防水接头的选用1.ED驱动电源的电源线须要焊接在1.ED光源封闭腔体内的铝基板上面，这就须要电线穿过散热器，为了保证1.ED光源腔体是封闭的，须要增加一个防水接头来保证

14、雨水等液体不会进入到1.ED光源封闭腔体内。一般防水接头在散热器上面开口尺寸为12mm，公差限制须要合理，不能过大也不能过小，过大的话，防水接头安装好后，雨水还可以从开口四周渗入到1.ED光源封闭腔体内部。过小的话，防水接头是无法安装的。驱动电源的固定方式1.ED驱动电源须要固定在散热器上方，由于散热器的散热片是很薄而且高度很高，很难固定，所以可以采纳散热器挤型的时候，增加一个导轨结构来实现可以固定在散热器上面的问题。如上图中红圈所示的位置，通过铝挤的时候增加这个导轨的结构，通过设计一个简洁的结构件卡如铝挤的导轨中，从而实现固定1.ED驱动电源的目的。这里建议1.ED灯具结构工程师们可以多多思

15、索一下是否有更好的方法，更简洁的方法实现这个固定。1.ED驱动电源固定在散热器上面的一个问题点就是散热的问题，因为散热器本身须要把1.ED产生的热量散出去,增加一个1.ED驱动电源后，驱动电源也会产生肯定的热量，这样就增加了散热湍的负担，散热效果就有下降。电源线的隐藏固定方式因为灯杆是安装在灯具的下方，1.ED仿占灯的驱动电源安装在灯具的上部，在设计的时候就会有一条电源线从灯具里面下到灯杆里，为了保证灯具的美观，同时实现电源线的通过，如上图所示，可以通过现有仿占灯壳的上下两个原有的位置实现固定（一个孔位和一个压线结构），所以在这里建议各位1.ED灯具结构工程师们要在设计的时候多考虑利用现有的结

16、构进行最简浩的方法进行改造。光源灯革选择如上图所示为1.ED仿占灯的光源灯罩示意图，灯罩的材料可以选择PC和玻璃。因为灯具要运用在户外，亚克力就不适合了，简洁变黄。先讲解一下亚克力的学问吧。亚克力也叫PMMA或者亚加力。都是英文acrylic的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃。化学名称为聚甲基丙烯酸甲脂。香港人多叫亚加力，是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透亮性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观美丽，在建筑业中有着广泛的应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模珊科。1.压克力板不行与其他有机溶剂同存一处，更不能接触有机溶剂2.运输过程中，不能将表面爱护膜或爱护纸擦破3.不能运用在温度超过85C的环境4.清洁压克力板材