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几种典型的大功率应用

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  目前,以白光大功率LED做为光源的手电筒和矿灯已得到了广泛理想的应用且形成规模化。众多的灯具厂家都在发挥各自的优势采用不同设计方案,以期白光大功率LED光源在隧道灯,路灯等方面有所突破。现应用较多的有以下三种方案:
   1. 多颗小功率支架大功率LED型:
   灯具设计时,采用多颗支架型小功率Φ5~Φ10白光大功率LED来做光源。目前市场上有1~5W的灯泡、15~20W的管灯及40~60W的路灯、地灯等就是采用这种方案。一般使用了几十到几百颗Φ5~Φ10白光大功率LED,阵列式排布,电源驱动可以采用电容降压来实现。设计上无需考虑过多,不存在散热问题,结构上很容易实现;但生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大,并且如果做路灯等大型灯具亮度不够理想。
   2.大功率LED基座型:
   在一些公共照明方面,如路灯、隧道灯,可以采用几颗甚至多颗大功率LED基座型作为灯具光源。这种设计思路在进行灯具设计时光学部分设计灵活性较大,但不同的灯具其针对性较强。
   大功率LED光源是光强分布近似朗伯源的点光源,如果还是简单地汇集大功率LED光源来做道路照明,则无法真正利用大功率LED冷光源的优势。必须通过二光学设计才能实现。由于目前大功率LED的发光角度受限,半光强角度最大的也只能到120度,多颗组合后,虽然照度可以满足要求,但达不到国家照明标准的均匀性要求。通过理论分析,光分布很难达到均匀。并且大功率LED光源的直向性,即使通过透镜等光学设计也有一定的困难。
   这种灯具设计时,如果不加反光罩,一部分直射光会势必造成浪费。即使反光罩设计时如何调整角度,经反射后光带总会存在,这也是目前困扰其应用的主要障碍。
   采用这种方案的灯具在电源驱动可以采用开关恒流驱动电路,效率较高,可达80%上。但灯具要有良好的散热结构,才能保证灯具的使用寿命。   用基座型大功率LED做光源的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多,但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。如果用在路灯上,其一次性投资较高,但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。
   3.单颗或者几颗多芯片集成型
   多芯片集成型白光大功率LED具有独特的优势:通过不同的串并联组合,可以实现各种不同的额定电压和电流,更好地适应驱动器设计,提高整体发光效能,降低成本;单位面积的芯片数可多可少,可以封装成各种不同的点和面光源。
   这种灯具安装工艺简单,由于多点发光,二次光学设计的难度大。由于一般单颗就能作到20W甚至到200W,所以对灯具的散热要求也比较苛刻。灯具设计时灵活性不大,受芯片局限性大。
   由于大功率LED芯片到目前为止还没有国产化,从国外或台湾进口,价格很高,而小功率芯片国内货源充足,组合成同样的功率,其价格相对较低。所以通过封装多个小功率芯片组合成集成型白光大功率LED,用做灯具光源具有价格上的优势。

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