大功率LED筒灯散热分析

随着LED芯片输出功率的不断提高,对大功率LED灯具的散热分析与设计已成为LED灯具封装的关键技术之一。本文利用有限元方法对LED灯具的温度场分布进行了模拟计算。计算结果表明15W LED筒灯温度场分布与实验结果吻合,在此基础上进一步分析了PCB导热率、导热胶导热率和芯片位置等因素对LED灯具散热效果的影响,分析结论为后期LED灯具散热优化设计提供了重要的参考依据。

LED筒灯热管散热器的试验研究及性能评价

为获得基于自然对流的异型热管散热器用于LED筒灯的工作性能,研制了热管散热器试验件,并进行了试验研究。结果表明:热管散热器启动性能良好,启动时间约为33min;散热器具有较好的均温性能,40W时蒸发面最大温差为4.7℃;在试验条件下,热源表面最高温度不超过70℃;加热功率对接触热阻、扩散热阻和热管热阻基本无影响,而翅片换热热阻随加热功率的增加而减小。基于试验所得结果,并通过热阻网络分析,论证了异型热管散热器可满足LED筒灯散热的需求。

LED筒灯复合结构热管散热器的数值模拟

为解决LED筒灯使用单纯自然对流散热扩散热阻过大、温度分布不均的问题,提出一种基于平板热管和热虹吸管的复合结构热管散热器,并用数值模拟的方法研究了热功率、翅片高度、翅片数目、辐射换热对该散热器性能的影响。模拟结果表明应用于LED筒灯的复合结构热管散热器的热阻随着热功率的增加而减小,翅片高度和翅片数目存在一个最优值,使得散热器温度和热阻最小,自然对流情况下不可忽视辐射换热的作用。

照射角度对大功率LED筒灯散热性能影响的分析

为了满足照明需求,有时需要将LED灯具设计成照射角度可调的结构,采用有限元软件分析了三款搭配常见散热器的大功率LED筒灯在不同照射角度下的散热性能,结果发现搭配辐射状散热器的LED筒灯在低于30°照射角下散热效果较佳;搭配平板状散热器的LED筒灯绕不同方向转动照射时散热效果不同,在绕文中所示X轴方向转动时散热效果较好,适合多角度照射;搭配柱状散热器的LED筒灯在多角度照射情况下都具有较好的散热效果。研究结果为以后的筒灯设计提供了参考依据。

LED筒灯散热仿真及光源布局优化研究

为了更好地解决LED筒灯散热问题,利用CFD热仿真软件建立LED筒灯散热模型。考虑了的材料导热率设置、热阻计算、辐射率设定、热载荷形式等影响灯具散热因素,然后用数值分析模拟和实验室测试相结合的方法,综合分析灯具散热情况。在此基础上,着重研究LED颗数及LED间距对光源散热的影响,在仿真分析的基础上对现有LED筒灯光源布局进行优化。经过实验测量验证,光源布局优化后的LED工作温度更为理想,能有效提高LED灯具的寿命,对LED筒灯的开发设计具有重要的实践意义。

一种小功率LED筒灯的设计

设计了一款12 W的LED筒灯。驱动电源部分采用MT7930控制芯片,芯片内部集成了多种保护电路,驱动电路结构简单,功率因数校正效果理想,采用电磁干扰抑制技术可以满足电磁兼容要求。分析说明了驱动电源基本电路中一些关键部分的功能。最后对LED散热原理及采用的外壳散热方案进行了说明。整灯测试结果表明设计的LED筒灯在效率、功率因数、总谐波畸变、电磁兼容性及散热方面效果良好。

LED筒灯散热器正交试验优化设计研究

为了达到降低大功率LED筒灯制造成本同时又保证散热能力的目的,采用正交试验法优化设计了散热器。分析了散热器基板直径、基板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度和翅片轮廓直径等6个因素对散热器重量与LED温度的影响。然后利用CFD热仿真软件对LED筒灯散热器进行建模与散热仿真,最终得出了一个较为理想的优化结果。仿真与实验测试数据结果表明,采用优化后散热器的LED温度较优化前略有下降,但散热器重量降幅超过30%,实现了较好的优化目标。

LED光源的结温测量方法

分别采用红外热像仪、管脚温度法和Ansys模拟计算法分析测量了LED筒灯的结温。结果表明:管脚测量法能够通过测量管脚的温度,准确地推测出LED芯片的结温。由于这种方法具有非破坏性、精确性、简易性和非接触性,因此可广泛应用于LED结温的测量。测量误差主要取决于封装热阻的误差,而封装热阻是LED灯珠的固有属性,不随着外界温度和散热能力的改变而改变,因此管脚测量法具有通用性。

LED照明的光学器件设计与仿真

大功率LED集成光源在实际照明工程应用很多,但是集成光源的照明效果不是很理想。为了解决大功率LED集成光源难以直接应用于照明的问题,根据非成像光学理论,设定合适的初始参数,利用能量守恒建立LED光源与目标照明面之间的映射,设计了筒灯反射器和透镜。并用Tracepro软件对这两类光学器件进行模拟仿真,均得到了良好的均匀圆形照明光斑。仿真结果表明,设计出的反射器和透镜,随着发光光源面积增大,照度均匀性都降低,当光源尺寸均设置为1 mm×1 mm时,照明面上照度均匀性都达到95%以上,当光源尺寸增大10 mm×10 mm时,照明面的照度均匀性下降到85%,符合对均匀性很高的室内照明设计标准。

基于视亮度的LED筒灯照明评价方法研究

LED筒灯与传统光源筒灯相比,在安装与光效等方面具有较大的优越性,已被广泛应用于各个领域。然而其除了影响视觉效果外,还会影响人体的生理功能。论文基于视亮度方法,针对不同色温下LED筒灯照明进行了评价研究。研究成果有望为实现更加人性化、舒适化的LED筒灯照明提供实用性的理论支持。

实现均匀洗墙照明的LED嵌入式筒灯

现有的LED嵌入式洗墙筒灯,大多采用反光杯、透镜以及反光杯的控光系统,因为一个反光杯难以实现理想的光斑效果,所以通常需要在出光口增设一个反光杯来补充墙角处的光,但这两个反光杯外形结构差异较大,实际加工很难合并,且增设透镜更多起保护作用。本文提出了一种能对墙角等暗处进行补光的嵌入式洗墙灯具,通过三维建模软件建立本系统模型,导入光学仿真软件进行蒙特卡罗光线追迹与仿真分析。从仿真结果与灯具实际点亮效果看来,该系统不仅可以对墙角等暗处进行充分补光,实现在两灯安装间距为1 m,灯具距离墙面为1 m的情况下,实现洗亮3 m高墙的光学效果,同时结构简单、成本经济、加工安装方便。

LED筒灯光色性能对人体光生物效应影响研究

本文主要针对LED筒灯光色性能对人体光生物效应的影响进行研究,研究了不同色温和功率下对心率的影响,以建立色温、功率与心率之间的相关性,旨在为获得有效评价LED筒灯照明的方法提供依据。研究成果有望为实现更加人性化、舒适化的LED筒灯照明提供实用性的理论支持,为企业产品开发、质量控制、政府监管等提供科学依据。

LED平板筒灯散热模型研究

为了解决IED平板筒灯散热问题,利用FloEFD建立IED平板筒灯散热模型,分析筒灯壳体上散热肋片的数量对散热情况的影响,对实物LED平板筒灯多点进行了温度测量,并与仿真结果进行了比较。在此基础上,对其结温进了理论计算,保证LED芯片工作在合理的温度范围之内。通过仿真分析表明,所设计的LED平板筒灯具有良好的散热效果。

LED平板筒灯配光设计及仿真分析

传统的LED筒灯普遍存在安装高度大、光效低、亮度不均匀、眩光严重等缺点,针对这些缺点,设计了一款安装高度低、高光效、高均匀、低眩光的LED平板筒灯。用ProE建立了LED平板筒灯的三维模型,把这一模型导入Tracepro软件,进行仿真分析了LED平板筒灯侧反射面和底面的夹角对筒灯亮度均匀性和眩光的影响;BM-7A亮度计测试结果显示,LED平板筒灯出光面亮度均匀性达到89.6%;根据近场分布光度计GO1900测试结果显示,所设计的LED平板筒灯光束角为99.7度,有较好的防眩光效果;积分球光学测试显示,色温3000K时,所设计的LED平板筒灯光效达到106.67lm/W。这些测试结果表明,所设计的LED平板筒灯,有良好的照明效果。

LED筒灯在热—力耦合作用下的耐火测试

结合LED筒灯的使用情况,对筒灯的耐火测试进行了分析。指出筒灯的耐火极限是通过对安装了筒灯的天花板结构进行热-力耦合作用下的水平耐火测试获得,同时也指出筒灯在耐火测试中经受的温度情况,以及耐火极限的评判指标等。基于相关研究指出,影响筒灯耐火极限的主要因素包括筒灯的材料和结构、耐火石膏板和木梁的耐火性能、系统的安装质量。

线性驱动LED天花筒灯温升保护实验及建议

线性高压驱动电源在中小功率LED(Light-Emitting Diode)灯具中的开发应用逐渐成为市场趋势,然而制约LED灯具质量指标的关键技术参数仍没有变,塑包铝壳体成功解决了作为Ⅱ类灯具输出端DC高压通过安规标准(Safety Criterion)要求的难题,但驱动电源IC(Integrated Circuit,集成电路)芯片温升过高同样会加速IC的老化,对IC寿命的影响较大,甚至会出现可靠性问题,且较高环境温度下(如覆棉)频繁出现灯光闪烁的非正常状态,必将给客户带来不良体验,最终引起市场对此驱动技术架构的质疑甚至放弃。本文就出口澳洲(澳大利亚与新西兰)市场中主流驱动IC的温升保护策略进行验证实验设计,并就不同抽样样本所触发的不同保护状态进行比对分析,最终从IC的不同封装批次、电源板外围物料的匹配差异、壳体散热用料及加工工艺差异等方面找出原因并给出解决方案,为此类驱动产品的良性优化、应用发展,提供有益参考。

浅谈LED筒灯的几个光学评价

在LED筒灯节能认证技术规范CQC3128-2013与CQC3128-2010的对比基础上,通过检测数据统计分别从光效、光通维持率、显色指数和光生物闪烁等方面对LED筒灯的性能进行光学评价。结果表明,提高光效、光通维持率的技术要求有利于促进LED筒灯的光电品质;显色指数R9>0的提出使得LED筒灯的颜色要求更加饱满;在最新的频闪研究方面关注了LED筒灯的频闪问题,建议在LED筒灯的技术规范制定时,逐步引入和推进频闪的研究进程。摘要:

浅谈LED筒灯的光学性能

通过实测数据统计,结合LED筒灯节能认证技术规范,分别从光通量、光通维持率、相关色温、颜色漂移、显色指数、色容差、配光、频闪、眩光等方面对LED筒灯的光学性能进行阐述。结果表明,LED筒灯出色的出光品质,有赖于灯珠芯片技术的发展、驱动电源设计的完善以及灯具结构的合理配置。

几种LED室内灯具的光生物安全性测量及评价

根据IEC及国家标准中有关灯的光生物安全性的要求,对几种LED室内照明灯具在日常使用中存在的眼睛近紫外危害的安全性评价方法进行了研究,并对测试结果进行了分析和讨论,为人们安全使用这几种灯具提供了实际可行的依据。