A través de la investigación sobre la distribución de la luz y la disipación de calor de 1000 W LED livianos., este artículo comprende la vida útil de las lámparas LED de 1000w, la direccionalidad de la salida de luz, la eficiencia luminosa de las perlas de luz LED de 1000w, coeficiente de disipación de calor, y otros parámetros relacionados. Mejorado el diseño de distribución de luz primaria, distribución de luz secundaria, y disipación de calor de las perlas de luz LED de 1000w de los productos de luz LED de 1000w existentes de la empresa. 1000w Los chips de luz LED han acelerado el envejecimiento y acortado la vida útil. Por lo tanto, La disipación de calor es un factor vital que restringe su desarrollo..
Este artículo presenta el 1000w actualmente ampliamente utilizado. Diseño de disipación de calor con luz LED., tecnología de disipación de calor, productos de disipación de calor, y herramientas de análisis térmico. Uso del software ANSYS para realizar un análisis térmico en una luz LED de 1000w, Se obtiene la distribución del campo de temperatura de cada parte., que ha superado la temperatura de unión. Valor máximo permitido. Mediante análisis térmico, Se mejoró la estructura de disipación de calor de la lámpara LED., y la temperatura máxima del chip se redujo a 51,1226°C. Los resultados del análisis de simulación mostraron que estaba dentro del rango permitido., que verificó la viabilidad del diseño mejorado..
Fondo
En principio, El fenómeno de luminiscencia de los dispositivos semiconductores se puede dividir aproximadamente en tres tipos.: fotoluminiscencia, electroluminiscencia, y catodoluminiscencia. La primera forma de luminiscencia es cuando se irradia una cierta cantidad de luz sobre el semiconductor., el propio semiconductor Un fenómeno en el que los electrones y los huecos absorben la energía de la luz y emiten luz.. La segunda forma de luminiscencia es cuando se aplica un voltaje directo a un dispositivo semiconductor., Los electrones y los huecos se mueven debido a la energía., que a su vez estimula el fenómeno de luminiscencia.
La catodoluminiscencia es un fenómeno en el que cuando ciertos rayos se irradian sobre el semiconductor, Los portadores del semiconductor absorben energía., y luego producir luminiscencia compuesta.
El CONDUJO En sí mismo también es un dispositivo semiconductor., y la emisión de luz espontánea del LED es causada por el movimiento de recombinación entre electrones y huecos. Su principio de emisión de luz se basa en el principio de emisión de luz de la electroluminiscencia y no adopta el principio de emisión de luz similar a las fuentes de luz tradicionales, como las lámparas incandescentes y las lámparas de bajo consumo.. La parte más importante del LED es la unión P-N, que está compuesta por un semiconductor tipo N y un semiconductor tipo P., y se forma una fina capa de agotamiento del vacío entre el semiconductor tipo P y el semiconductor tipo N. El proceso de luminiscencia de la unión P-N se puede dividir aproximadamente en tres procesos: Inyección portadora bajo voltaje de reenvío., radiación compuesta, y transmisión de energía luminosa. Los cristales semiconductores muy pequeños son todos embalaje en resina epoxi transparente. Cuando los electrones que contiene pasan a través de la oblea., Los electrones se disocian en el área del agujero y se recombinan con ellos.. En este momento, Los huecos y los electrones desaparecen al mismo tiempo y aparecen los fotones.. . La energía del fotón producida por el movimiento de recombinación de electrones y huecos es proporcional a los propios electrones y huecos.. Sin embargo, la energía del fotón producida por el movimiento compuesto corresponde al color de la luz producida por el fotón al mismo tiempo. En términos generales, dentro del espectro de luz visible, la energía transportada por el espectro de diferentes frecuencias es diferente. La luz violeta y la luz azul tienen la mayor cantidad de energía en circunstancias normales., mientras que la luz roja y la luz naranja tienden a tener la menor energía. Es preciso que, debido a la diferencia en las bandas prohibidas entre diferentes materiales, diferentes materiales puedan emitir diferentes colores de luz..
Óptica de imagen para 1000w luminarias LED
Como un nuevo tipo de fuente de luz fría de estado sólido., El LED tiene las ventajas de su pequeño tamaño., larga vida, alta eficiencia luminosa, de ahorro de energía, y protección del medio ambiente. Las amplias perspectivas de mercado de las luminarias LED de 1000w han desencadenado un clímax de investigación sobre aplicaciones LED., especialmente en iluminación de alta potencia aplicaciones. Sin embargo, porque la luz emitida por el chip LED es de distribución lambertiana, dicha distribución del campo luminoso no está sujeta a un diseño óptico secundario., si se aplica directamente a aplicaciones reales de iluminación de alta potencia, provocará un grave desperdicio de luz. El diseño óptico secundario de los LED se ha convertido en el principal problema que restringe la promoción futura de los LED en aplicaciones de iluminación.. El método tradicional de diseño de iluminación no puede solucionar el inconveniente de una estimación incorrecta.. El método de combinar la teoría de la óptica sin imágenes., software de diseño de iluminación, y la programación informática se utiliza para llevar a cabo el diseño óptico secundario de luminarias LED de 1000w.. Según los clásicos de la óptica sin imagen Conservación de la expansión óptica y el principio de la luz de borde, Se obtiene la ecuación de la superficie curva de la lente., y luego los puntos discretos de la lente de superficie de forma libre se calculan mediante programación Matlab, y se realiza el modelado tridimensional. La simulación se realiza en Tracepro para verificar la corrección del diseño.. La estructura básica del empaque del LED consiste en encapsular un módulo semiconductor con una estructura electroluminiscente en resina epoxi., y utilizar pasadores como electrodos positivos y negativos para soportar la estructura. La estructura LED se compone principalmente de soportes., pegamento de plata, obleas, y oro. Cable, La resina epoxi se compone de cinco materiales..
La óptica de imagen de las lámparas LED de 1000w. En el diseño de ópticas de imagen., El sistema óptico es la principal herramienta de imagen.. La ley de propagación de la luz se estudia principalmente a través del concepto de luz geométrica.. Faltan investigaciones correspondientes sobre los cambios en la transferencia de energía en la propagación de la luz.. Sin embargo, La óptica sin imágenes es diferente de la óptica con imágenes.. Desde la perspectiva de la física., Se cree que la luz transporta la energía radiante correspondiente en el proceso de propagación., y la dirección de propagación de la luz es la dirección de propagación de la energía radiante correspondiente. Por lo tanto, al partir de la perspectiva del estudio de los cambios de energía, El sistema óptico en sí es también un medio que transmite la energía radiante correspondiente.. El proceso de propagación de la luz en sí es el correspondiente proceso de transferencia de energía.. La teoría de la óptica sin imágenes sigue principalmente la ley de esta propagación de energía.. Se estudia el ángulo de todo el sistema óptico.. El objetivo principal de la aplicación de la teoría de la óptica sin imágenes es estudiar todo el sistema de iluminación., pero el propio sistema de iluminación desempeña un papel de control en la transmisión de energía luminosa en el proceso de propagación de la luz., en lugar de desempeñar un papel de imagen similar a la teoría de la óptica de la imagen, Pero los problemas de imágenes no pueden excluirse del diseño sin imágenes.. La teoría de la óptica sin imágenes se produce principalmente para resolver dos tipos principales de problemas.. Uno es cómo maximizar la energía transferida., y el otro es cómo distribución de iluminancia que cumple con los requisitos de iluminación se obtiene en el plano objetivo. Estos dos problemas suelen denominarse captación de luz e iluminación en el campo de la iluminación general.. Los concentradores generalmente se pueden dividir en dos categorías., uno se llama concentradores tridimensionales, el otro son concentradores bidimensionales, Los concentradores bidimensionales también pueden denominarse concentradores lineales., La relación de convergencia de los concentradores lineales generalmente se expresa mediante la relación entre las dimensiones de entrada y salida en la sección transversal.. Para el condensador bidimensional y el condensador tridimensional (con características axisimétricas), se puede obtener el valor máximo de c. Suponiendo que los medios de entrada y salida tienen el mismo índice de refracción cuando la fuente de luz circular está en el infinito, el valor de iθ El ángulo de divergencia emite luz. Al pasar por el sistema óptico., la relación de concentración máxima alcanza 21/siniθ. Cuando el ángulo de la luz saliente y la superficie de salida convergen para formar una distribución de luz secundaria.. La expansión óptica tiene un cierto significado físico.: La expansión óptica se puede utilizar para evaluar la influencia del elemento óptico en la tasa de utilización de energía de todo el sistema óptico., y también se puede utilizar para describir las características del propio haz de luz.. Para elementos ópticos específicos, la expansión óptica representa la capacidad del elemento óptico para hacer converger el haz. Utilizando el concepto de expansión óptica., se puede juzgar el grado de coincidencia entre el sistema de iluminación y el sistema de imágenes.
Modelo de lente de 1000w luminarias LED
Para un sistema óptico ideal, cuando la reflexión, refracción, dispersión, y otras pérdidas no se consideran, La extensión óptica del haz de luz se conserva después de pasar por el sistema óptico.. En diseño óptico sin imágenes, Esto es necesario en el proceso de diseño. Un factor muy importante a considerar es desde dos aspectos.. Para la fuente de luz, cuanto menor sea la expansión óptica, cuanto mejor. Sin embargo, para el elemento óptico, la situación es todo lo contrario. La expansión óptica debe ser la opuesta para el elemento óptico.. Cuanto más grande es mejor. Por supuesto, cuanto mayor sea la expansión óptica no es mejor, porque el aumento de la expansión óptica no necesariamente aporta el mismo grado de mejora de la eficiencia energética a todo el sistema óptico, pero hará que el diseño del sistema óptico sea complicado.. Por lo tanto, al diseñar sistemas ópticos sin imágenes, El concepto de expansión óptica debe usarse razonablemente para controlar la tendencia de la luz y realizar la conservación de la expansión óptica para obtener la tasa de utilización de energía luminosa ideal.. Y para cumplir con los requisitos del índice de uniformidad de iluminación., El modelo sólido de la lente se puede obtener girando la curva una vez., y la superficie exterior del modelo de lente de la lámpara LED de 1000w es la superficie de forma libre deseada.
Diseño de 1000w CONDUJO luz disipador de calor
La transferencia de calor de las lámparas LED de 1000w es el proceso de transferencia de calor de la materia bajo la acción de la diferencia de temperatura.. No importa dentro de un objeto o entre algunos objetos., siempre y cuando haya una diferencia de temperatura, el calor se generará espontáneamente de una o varias formas. El suelo se propaga de alta temperatura a baja temperatura.. Hay tres formas básicas de transferencia de calor.: conducción de calor (conducción de calor), convección de calor, y radiación de calor. En comparación con las fuentes de luz tradicionales, Los LED se distinguen por su pequeño tamaño, estructura compacta, y fácil inserción en varias lámparas. Como portador de la fuente de luz., El diseño de disipación de calor de la lámpara es muy importante para que el LED aproveche sus ventajas.. Si la eficiencia de disipación de calor de la lámpara está diseñada para ser alta, no sólo se puede prolongar la vida útil del LED, pero también se puede reducir el peso de la lámpara, y su rango de aplicación se puede ampliar. De lo contrario, Afectará el uso de las ventajas del LED., e incluso convertirse en un cuello de botella en su aplicación.
Por lo tanto, Este capítulo se centra en el diseño del radiador.. Sabemos que suelen existir dos métodos de disipación de calor.: el primero es la disipación activa de calor, eso es, La disipación de calor se realiza mediante métodos de enfriamiento forzado, como ventiladores externos., refrigeración por agua o circuitos de tuberías de calor, refrigeración de microcanal, refrigeración semiconductora, etc., que se caracteriza por la disipación de calor Alta eficiencia, radiador pequeño, y estructura compacta. La desventaja es que aumentará el consumo de energía adicional., y considerando los requisitos del nivel de protección de la lámpara., También aumentará la dificultad del diseño de la lámpara.; el segundo es la disipación pasiva de calor, que se basa principalmente en la convección natural del aire, Y el calor generado por la fuente de calor se transfiere naturalmente a través del disipador de calor.. Disipado en el aire, el efecto de disipación de calor está relacionado con el tamaño del disipador de calor. Este método tiene una estructura simple., pero la eficiencia de disipación de calor es relativamente baja. Para el sistema de iluminación, porque el método de disipación de calor es fácil de combinar con la estructura de la lámpara, la estructura es relativamente simple, y no se requiere consumo de energía adicional. Al mismo tiempo, para la consideración integral del procesamiento, costo de materiales, factor de mantenimiento, etc., Se utiliza disipación de calor pasiva. El costo general es relativamente bajo.. Actualmente, la dirección principal es adoptar el segundo método, que puede cumplir con los requisitos de disipación de calor del sistema de iluminación en la mayor medida posible mediante el diseño racional del radiador, y al mismo tiempo ahorrar el costo en la mayor medida. Un radiador de alumbrado público LED de alta potencia vendido por nuestra empresa está específicamente optimizado. El radiador se compone de dos módulos idénticos..
Resumen
1000w La luz LED es uno de los puntos calientes de investigación y aplicación en los últimos años., especialmente después de la aparición de chips LED de alta potencia, la aplicación de luz LED de 1000w en el campo de la iluminación tiene una tendencia a reemplazar la iluminación tradicional. Actualmente, Los LED todavía enfrentan problemas en fuente de alimentación de conducción diseño, diseño de distribución de luz, y diseño de disipación de calor. en este documento, Se realiza el diseño óptico secundario del LED lambertiano de luz blanca de alta potencia., y la lente de forma libre que realiza el punto redondo uniforme y el punto rectangular uniforme está diseñada respectivamente. Al mismo tiempo, Este artículo también estudia la disipación de calor de los LED de alta potencia., expone el proceso de optimización de disipadores de calor planos LED de alta potencia utilizando la función de optimización ANSYS para escribir programas, y proporciona un proceso de diseño de producto específico.
