Através da pesquisa sobre a distribuição da luz e a dissipação de calor de luminárias LED de 1000W, Este artigo entende a vida útil das luminárias LED 1000W, A direcionalidade da saída de luz, A eficiência luminosa de contas leves de 1000W, Coeficiente de dissipação de calor, e outros parâmetros relacionados. Melhorou o projeto de distribuição de luz primária, Distribuição de luz secundária, e dissipação de calor de contas de luz LED 1000W dos produtos de luz LED de 1000W existentes de 1000W da empresa. 1000W lascas de luz LED têm envelhecimento acelerado e vida útil reduzida. Portanto, A dissipação de calor é um fator vital que restringe seu desenvolvimento.
Este artigo apresenta os 1000W atualmente amplamente utilizados Design de dissipação de calor da luz LED, Tecnologia de dissipação de calor, Produtos de dissipação de calor, e ferramentas de análise térmica. Usando o software ANSYS para realizar uma análise térmica em uma luz LED de 1000W, A distribuição do campo de temperatura de cada parte é obtida, que excedeu a temperatura da junção. Valor máximo permitido. Através da análise térmica, A estrutura de dissipação de calor da lâmpada LED foi melhorada, e a temperatura máxima do chip foi reduzida para 51,1226 ° C. Os resultados da análise de simulação mostraram que estava dentro do intervalo permitido, que verificou a viabilidade do design aprimorado.
Fundo
Em princípio, O fenômeno da luminescência de dispositivos semicondutores pode ser dividido aproximadamente em três tipos: fotoluminescência, eletroluminescência, e catodoluminescência. A primeira forma de luminescência é quando uma certa quantidade de luz é irradiada no semicondutor, O próprio semicondutor é um fenômeno no qual elétrons e orifícios absorvem a energia da luz e emite luz. A segunda forma de luminescência é que, quando uma tensão direta é aplicada a um dispositivo semicondutor, elétrons e orifícios se movem devido a energia, que por sua vez estimula o fenômeno da luminescência.
Catodoluminescência é um fenômeno no qual quando certos raios são irradiados no semicondutor, Os portadores do semicondutor absorvem energia, e depois produzir luminescência composta.
O LIDERADO em si também é um dispositivo semicondutor, e a emissão de luz espontânea do LED é causada pelo movimento de recombinação entre elétrons e furos. Seu princípio emissor de luz é baseado no princípio emissor de luz da eletroluminescência e não adota o princípio emissor de luz semelhante às fontes de luz tradicionais, como lâmpadas incandescentes e lâmpadas de economia de energia. A parte mais importante do LED é a junção p-n-que é composta por um semicondutor do tipo n e um semicondutor do tipo P, e uma fina camada de depleção de vácuo é formada entre o semicondutor do tipo P e o semicondutor do tipo n. O processo de luminescência da junção p-n pode ser dividido aproximadamente em três processos: injeção de transportadora sob tensão de encaminhamento, radiação composta, e transmissão de energia luminosa. Os pequenos cristais de semicondutores são todos embalagem em clara resina epóxi. Quando os elétrons nele passam pela bolacha, os elétrons se dissociam na área do orifício e recombinam com eles. Neste momento, Os orifícios e elétrons desaparecem ao mesmo tempo e os fótons aparecem. . A energia do fóton produzida pelo movimento de recombinação de elétrons e buracos é proporcional aos próprios elétrons e buracos. No entanto, A energia do fóton produzida pelo movimento composto corresponde à cor da luz produzida pelo fóton ao mesmo tempo. De um modo geral, dentro do espectro da luz visível, A energia transportada pelo espectro de diferentes frequências é diferente. A luz violeta e a luz azul têm mais energia em circunstâncias normais, Enquanto a luz vermelha e a luz laranja tendem a ter a menor energia. É preciso devido à diferença nas lacunas de banda entre diferentes materiais que diferentes materiais podem emitir diferentes cores da luz.
Óptica de imagem para 1000c Luminárias LED
Como um novo tipo de fonte de luz fria de estado sólido, LED tem as vantagens de tamanho pequeno, longa vida, alta eficiência luminosa, economia de energia, e proteção ambiental. As amplas perspectivas de mercado das luminárias LED 1000W desencadearam um clímax de pesquisa sobre aplicações de LED, especialmente em iluminação de alta potência Aplicações. No entanto, Porque a luz emitida pelo chip LED é a distribuição lambertiana, Essa distribuição de campo leve não está sujeita ao design óptico secundário, no entanto, Se for aplicado diretamente a aplicações reais de iluminação de alta potência, Isso causará resíduos leves sérios. O design óptico secundário dos LEDs tornou -se o principal problema que restringe a promoção adicional de LEDs em aplicações de iluminação. O método tradicional de design de iluminação não pode realizar a falha da estimativa errada. O método de combinar a teoria da óptica não imager, Software de design de iluminação, e a programação de computadores é usada para realizar o design óptico secundário de luminárias LED de 1000W. De acordo com os clássicos da conservação óptica que não é de imaginação da expansão óptica e o princípio da luz da borda, A equação de superfície curva da lente é obtida, E então os pontos discretos da lente de superfície de forma livre são calculados pela programação do MATLAB, e a modelagem tridimensional é realizada. A simulação é realizada em TracePro para verificar a correção do design. A estrutura básica de embalagem do LED é encapsular um módulo semicondutor com uma estrutura eletroluminescente em resina epóxi, e use pinos como eletrodos positivos e negativos para apoiar a estrutura. A estrutura do LED é composta principalmente de colchetes, cola de prata, bolachas, e ouro. Arame, A resina epóxi é composta por cinco materiais.
A óptica de imagem de luminárias LED de 1000W. No design da óptica de imagem, O sistema óptico é a principal ferramenta de imagem. A lei da propagação da luz é estudada principalmente através do conceito de luz geométrica. Há uma falta de pesquisa correspondente sobre as mudanças na transferência de energia na propagação da luz. No entanto, A óptica não imaginária é diferente da óptica de imagem. Da perspectiva da física, Acredita -se que a luz carregue energia radiante correspondente no processo de propagação, e a direção da propagação da luz é a direção correspondente de propagação de energia radiante. Portanto, Ao começar da perspectiva do estudo de mudanças de energia, O próprio sistema óptico também é um meio que transmite a energia radiante correspondente. O processo de propagação de luz é o processo de transferência de energia correspondente. A teoria da óptica que não é de imagem segue principalmente a lei desta propagação energética. O ângulo de todo o sistema óptico é estudado. O principal objetivo da aplicação da teoria da óptica que não é de imagem é estudar todo o sistema de iluminação, Mas o próprio sistema de iluminação desempenha um papel de controle na transmissão de energia luminosa no processo de propagação da luz, Em vez de desempenhar um papel de imagem semelhante à teoria da óptica de imagem, Mas problemas de imagem não podem ser excluídos do design sem imagem. A teoria da óptica que não é de imagem é produzida principalmente para resolver dois tipos principais de problemas. Uma é como maximizar a energia transferida, E o outro é como o Distribuição de iluminação que atende aos requisitos de iluminação é obtido no plano alvo. Esses dois problemas geralmente são chamados de coleta e iluminação leves no campo da iluminação geral. Os concentradores geralmente podem ser divididos em duas categorias, um é chamado de concentradores tridimensionais, o outro são concentradores bidimensionais, Concentradores bidimensionais também podem ser chamados de concentradores lineares, A taxa de convergência dos concentradores lineares é geralmente expressa pela razão das dimensões de entrada e saída na seção transversal. Para o condensador bidimensional e o condensador tridimensional (com características axissimétricas), O valor máximo de C pode ser obtido. Supondo que o meio de entrada e saída tenha o mesmo índice de refração quando a fonte de luz circular está no infinito, O valor de iθ o ângulo de divergência emite luz. Ao passar pelo sistema óptico, A taxa de concentração máxima máxima atinge 21/siniθ. Quando o ângulo da luz que sai e a superfície de saída convergem para formar uma distribuição de luz secundária. A expansão óptica tem um certo significado físico: A expansão óptica pode ser usada para avaliar a influência do elemento óptico na taxa de utilização de energia de todo o sistema óptico, e também pode ser usado para descrever as características do próprio feixe de luz. Para elementos ópticos específicos, A expansão óptica representa a capacidade do elemento óptico de convergir o feixe. Usando o conceito de expansão óptica, O grau de correspondência entre o sistema de iluminação e o sistema de imagem pode ser julgado.
Modelo de lente de 1000c Luminárias LED
Para um sistema óptico ideal, Quando reflexão, refração, espalhamento, e outras perdas não são consideradas, A extensão óptica do feixe de luz é conservada após passar pelo sistema óptico. No design óptico que não é de imagem, Isso é necessário no processo de design, um fator muito importante a considerar é de dois aspectos. Para a fonte de luz, quanto menor a expansão óptica, melhor. No entanto, para o elemento óptico, A situação é exatamente o oposto. A expansão óptica deve ser o oposto para o elemento óptico. Quanto maior é o melhor. Claro, quanto maior a expansão óptica não é melhor, Porque o aumento da expansão óptica não traz necessariamente o mesmo grau de melhoria da eficiência energética para todo o sistema óptico, mas fará com que o design do sistema óptico seja complicado. Portanto, Ao projetar sistemas ópticos sem imagem, O conceito de expansão óptica deve ser razoavelmente usada para controlar a tendência da luz e realizar a conservação da expansão óptica, a fim de obter a taxa de utilização de energia luminosa ideal. E para atender aos requisitos do índice de uniformidade da iluminação, O modelo sólido da lente pode ser obtido girando a curva uma vez, e a superfície externa do modelo de lente da luminária LED de 1000W é a superfície de forma livre desejada.
Design de 1000c LIDERADO luz dissipador de calor
A transferência de calor de luminárias LED de 1000W é o processo de transferência de calor da matéria sob a ação da diferença de temperatura. Não importa dentro de um objeto ou entre alguns objetos, Enquanto houver uma diferença de temperatura, O calor será gerado espontaneamente de uma ou várias maneiras. O solo se espalha de alta temperatura para baixa temperatura. Existem três maneiras básicas de transferência de calor: condução de calor (condução de calor), convecção de calor, e radiação de calor. Comparado com fontes de luz tradicionais, LEDs são distinguidos por seu tamanho pequeno, estrutura compacta, e inserção fácil em várias lâmpadas. Como transportador da fonte de luz, O projeto de dissipação de calor da lâmpada é muito importante para o LED ter suas vantagens. Se a eficiência de dissipação de calor da lâmpada for projetada para ser alta, Não apenas a vida útil do LED pode ser prolongada, mas também o peso da lâmpada pode ser reduzido, e seu intervalo de aplicativos pode ser expandido. Pelo contrário, Isso afetará o uso de vantagens de LED, e até se tornar um gargalo em sua aplicação.
Portanto, Este capítulo se concentra no design do radiador. Sabemos que geralmente existem dois métodos de dissipação de calor: o primeiro é a dissipação de calor ativa, aquilo é, A dissipação de calor é realizada por métodos de resfriamento forçado, como ventiladores externos, Loops de resfriamento de água ou tubo de calor, refrigeração por microcanais, Refrigeração semicondutora, etc., que é caracterizado por dissipação de calor de alta eficiência, pequeno radiador, e estrutura compacta. A desvantagem é que ela aumentará o consumo adicional de energia, e considerando os requisitos do nível de proteção da lâmpada, também aumentará a dificuldade do design da lâmpada; o segundo é a dissipação passiva do calor, que depende principalmente da convecção natural do ar, e o calor gerado pela fonte de calor é naturalmente transferido através do dissipador de calor. Dissipado no ar, O efeito de dissipação de calor está relacionado ao tamanho do dissipador de calor. Este método tem uma estrutura simples, Mas a eficiência de dissipação de calor é relativamente baixa. Para o sistema de iluminação, Porque o método de dissipação de calor é fácil de combinar com a estrutura da lâmpada, a estrutura é relativamente simples, e nenhum consumo adicional de energia é necessário. Ao mesmo tempo, Para a consideração abrangente do processamento, Custo do material, fator de manutenção, etc., A dissipação de calor passivo é usada, o custo total é relativamente baixo. Atualmente, A direção convencional é adotar o segundo método, que podem atender aos requisitos de dissipação de calor do sistema de iluminação na maior extensão, projetando racionalmente o radiador, e ao mesmo tempo economize o custo na maior extensão. Um radiador de luz de rua LED de alta potência vendido por nossa empresa é otimizado especificamente. O radiador é composto por dois módulos idênticos.
Resumo
1000W LED Light é um dos pontos de acesso de pesquisa e aplicação nos últimos anos, especialmente após o surgimento de chips de alta potência LED, A aplicação da luz LED 1000W no campo da iluminação tem uma tendência para substituir a iluminação tradicional. Atualmente, LEDs ainda estão enfrentando problemas em fonte de alimentação de direção projeto, design de distribuição de luz, e design de dissipação de calor. Nesse artigo, O design óptico secundário do LED de luz branca de alta potência lambertiana é realizada, e a lente de forma livre que percebe o ponto redondo uniforme e o ponto retangular uniforme é projetado, respectivamente. Ao mesmo tempo, Este artigo também estuda a dissipação de calor de LEDs de alta potência, Exponha o processo de otimização de dissipadores de calor led de alta potência, usando a função de otimização do ANSYS para escrever programas, e fornece um processo específico de design de produto.
