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爱超联赛-LED照明设计初为何要进行热模拟?简析热模拟之益处、考虑因素及准确性

2020-12-25 01:13

本文摘要:LED比传统光源(白炽灯泡等)效率高得多,比荧光灯更环保,不含水银,可以调整颜色和亮度。设计挑战其他两个相关因素也影响了LED灯多年的可靠性:用作LED驱动电路蓄电的铝电解电容器和市场需求驱动灯制造商构建更灵活的灯。

性能

近年来,LED照明市场发展迅速,这是由许多因素驱动的,其中绿色法律和环境问题是最重要的因素。LED比传统光源(白炽灯泡等)效率高得多,比荧光灯更环保,不含水银,可以调整颜色和亮度。因此,LED的用途很普遍,可以作为专业、工业、消费应用。但是固体照明产品的设计是一个简单的多学科问题。

在这里,重点讨论风扇的挑战和热模拟如何协助研发可靠的、符合外形尺寸和性能的产品(图1 )。图1 .热模拟a灯及成品(图像源: FutureFacilitiesLimited )实际上,LED灯的寿命(一般在25000-50000小时之间)几乎不能构筑,固体照明产品的性能随着时间的推移性能(光输入的质量和数量、寿命、颜色保持和其他参数)与灯具和更换灯内的温度密切相关。在等效的环境中,灯具的设计需要如何有效地减弱内部产生的热和温度。设计挑战其他两个相关因素也影响了LED灯多年的可靠性:用作LED驱动电路蓄电的铝电解电容器和市场需求驱动灯制造商构建更灵活的灯。

铝电解电容器除风扇等机电部件外,很多电子电路都不允许使用寿命。电容器是电化学器件,在长时间的操作期间,滑电解质被用作构成新氧化铝的电介质层。电容器最后会变干,不会造成灾难性的结果。

在高温下,这个过程不会加速。在娱乐灯等专业应用中,需要小的灯光装置。这样一来,运输和作业人员变得更简单,使用中也不那么贵。在改建的应用中,从路灯到家庭用筒灯,必须将尺寸和形状维持在旧照明技术定义的范围内。

对于指向性灯,一般包括在灯具内内置电子驱动电路、LED发射器模块和镜头。兼容驱动电路的LED驱动电路需要将交流网格电压切换为低直流电压来驱动LED,保证有效地超过仅次于输入的电压。尽管效率高,LED芯片还是不发热。驱动电路中的部件,特别是功率晶体管也不会发热。

颜色

如果把所有的痉挛部件配置在狭窄的空间里,以满足物理设计的允许,热量就不会急速,而是上升到LED接合能承受的最低100C。LED灯具设计师面临的课题是如何把所有这些都放在可用的空间里,同时保证产品内部和外部关键点的温度保持在可接受的范围内。此时,热模拟尤其在整个设计过程中起作用。

图2示出了在热模拟中具有良好风扇的芯片模块的例子。


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