Progreso de la investigación y el desarrollo de farolas LED.

Hoy en día, farolas LED se puede ver en todas partes. No sólo embellecen el cielo nocturno, sino que también contribuyen en gran medida a la conservación de energía. Sin embargo, el uso de las farolas Led tiene ciertas limitaciones, por lo que no se ha aprovechado en su totalidad. Para permitir que las farolas LED desempeñen más funciones en nuestras vidas, en el futuro R&D, aplicaciones de producción y promoción, debemos resolverlas desde los siguientes aspectos.:

1. La mejora del flujo luminoso también debe mejorarse aún más desde el nivel básico de la tecnología epitaxial LED de alta potencia y la tecnología de chips. El método para fabricar LED blancos en el país y en el extranjero consiste en colocar primero el chip LED en el sustrato empaquetado, unirlo con alambre dorado, luego cubrir el fósforo con YAG alrededor del chip y luego encapsularlo con resina epoxi. La resina no sólo protege el chip sino que también funciona como condensador. La luz azul emitida por el chip LED golpea la capa de fósforo circundante y se dispersa, refleja y absorbe muchas veces y finalmente se emite al exterior. El pico de la línea espectral del LED (azul) está en 465 nm y el ancho del valor medio es de 30 nm. Parte de la luz azul emitida por el LED excita la capa de fósforo YAG amarilla, provocando que emita luz amarilla (el valor máximo es 555 nm), parte de la luz azul se emite directamente o después de la reflexión, y la luz que llega al exterior es azul. y luz amarilla, es decir, luz blanca. La tecnología FlipChip (FlipChip) puede obtener una emisión de luz más efectiva que la tecnología tradicional de empaque de chips LED. Sin embargo, si no se agrega una capa reflectante debajo del electrodo de la capa emisora ​​de luz del chip para reflejar la energía luminosa desperdiciada, se producirá aproximadamente el 8% de la pérdida de luz. Por lo tanto, se debe agregar una capa reflectante al material de la placa inferior. La luz en el costado del chip también debe reflejarse en la superficie del espejo del disipador de calor para aumentar la tasa de salida de luz del dispositivo. Además, se debe agregar una capa de material de silicona entre el sustrato de zafiro (zafiro) del chip invertido y la superficie de unión de la guía de luz de resina epoxi para mejorar el índice de refracción de la luz emitida por el chip. Mediante la mejora de la tecnología de embalaje óptico, se puede mejorar considerablemente la tasa de extracción de luz (flujo luminoso) de los dispositivos LED de alta potencia.

2. Diseño optimizado de equipos de iluminación LED para mejorar la calidad del uso del LED. Por lo tanto, es particularmente urgente estudiar el diseño de distribución de luz óptica secundaria de fuentes de luz LED de alta potencia para satisfacer las necesidades de distribución de luz de la iluminación de proyección y de inundación de grandes áreas. A través de la tecnología de diseño óptico secundario, el diseño de copas reflectantes adicionales, múltiples lentes ópticas y una superficie asférica de emisión de luz puede mejorar la eficiencia de extracción de luz del dispositivo. La dirección de iluminación de la fuente de luz tradicional es de 360°. La lámpara depende del reflector para reflejar la mayor parte de la luz en una dirección específica. Sólo alrededor del 40% de la luz llega a la carretera directamente a través de la cubierta de cristal, y la otra luz se proyecta fuera de la lámpara a través del reflector de la misma. , La eficiencia del reflector de la lámpara es generalmente solo del 50% al 60%, por lo que aproximadamente el 60% de la salida de luz de la lámpara se proyecta en la carretera después de una pérdida del 30% al 40%. Una gran parte de la potencia luminosa de la fuente luminosa se limita al calentamiento interno y al consumo de la lámpara. La mayor parte de la luz de las luces LED es luz frontal, lo que puede lograr >95% de eficiencia luminosa. Ésta es una de las características importantes de los LED que los distinguen de otras fuentes de luz. Si no se aprovecha bien esta característica, las ventajas de los LED serán grandes. descuento. Dado que la mayoría de las luces LED de alta potencia se ensamblan con múltiples chips LED, necesitamos iluminar tantas fuentes de luz en diferentes direcciones. Aprovechamos al máximo las características del paquete de chips integrado y utilizamos lentes para resolver el problema. A través del diseño óptico, se equipan diferentes curvas convexas según las diferentes necesidades. , Confiando en la lente para distribuir la luz en diferentes direcciones, para garantizar que el ángulo de luz grande pueda alcanzar 120 ° ~ 160 ° y el pequeño pueda concentrar la luz dentro de 30 °. Una vez finalizada la lente, se puede garantizar el mismo tipo de lámparas bajo la premisa del proceso de producción. Las características de distribución de luz de los dos han alcanzado el mismo nivel. Es completamente posible hacer que las farolas LED cumplan con el tipo de luz de murciélago requerido por los estándares de iluminación vial mediante pruebas repetidas y un resumen continuo de experiencias. Las luces de túneles, las farolas y el alumbrado general han alcanzado los requisitos de iluminación de sus respectivos lugares de aplicación.

3. La disipación de calor es un problema clave que las farolas LED deben resolver. Como todos sabemos, el LED es un dispositivo optoelectrónico. Durante su proceso de funcionamiento, sólo entre el 15% y el 25% de la energía eléctrica se convierte en energía luminosa y el resto de la energía eléctrica casi se convierte en energía térmica, lo que aumenta la temperatura del LED. En los LED de alta potencia, la disipación de calor es un gran problema. Por ejemplo, si un LED de luz blanca de 10W tiene una eficiencia de conversión fotoeléctrica del 20%, 8W de energía eléctrica se convierten en calor. Si no se toman medidas de disipación de calor, la temperatura central del LED de alta potencia aumentará rápidamente cuando su temperatura de unión (TJ) Cuando la temperatura suba por encima de la temperatura máxima permitida (generalmente 150 °C), el LED de alta potencia dañarse debido al sobrecalentamiento. Por lo tanto, en el diseño de lámparas LED de alta potencia, el trabajo de diseño más importante es el diseño de disipación de calor. Debido a los altos requisitos de brillo de las farolas LED, el entorno de uso es relativamente duro; si la disipación de calor no se resuelve bien, rápidamente provocará el envejecimiento del LED y reducirá la estabilidad. Una farola que utiliza una lámpara de sodio de alta presión de 250 W, debido a la tecnología madura y al buen control de la disipación de calor, incluso si funciona durante 5000 horas, la disminución de la luz sigue siendo muy pequeña. Farolas LED de alta potencia en las mismas condiciones, si la disipación de calor no se resuelve bien, la decadencia de la luz será grande. Los métodos de disipación de calor de las farolas LED incluyen principalmente: disipación de calor por convección natural, disipación de calor forzada por ventilador adicional, disipación de calor por tubo de calor, disipación de calor por tubo de calor en bucle y disipación de calor por placa de temperatura uniforme. El método de disipación de calor forzada para instalar un ventilador tiene un sistema complicado y baja confiabilidad, y el método de disipación de calor mediante tubería de calor y placa de temperatura uniforme es costoso.

4. Las farolas LED eventualmente optarán por una instalación y mantenimiento modulares. Las lámparas de sodio de alta presión utilizadas en la carretera, los balastros internos y otros componentes no son fáciles de dañar, la mayor parte de la razón por la que no se enciende es el daño de la fuente de luz, el método de mantenimiento solo necesita reemplazar la fuente de luz. Un operador cualificado puede realizar personalmente operaciones de alto nivel. Sin embargo, las farolas LED tienen muchos componentes internos. Excepto por la fuente de luz (chip), el daño a otras partes hará que el chip no se encienda. Por lo tanto, en el lugar, es imposible determinar de inmediato la causa del daño a la farola LED. Si la farola LED no se enciende, es necesario retirarla y enviarla de regreso a la fábrica para realizar varias pruebas. Esta forma de sustituir las farolas LED es muy engorrosa. La versión final del desarrollo de alumbrado público LED es desarrollarse hacia la modularidad . La fuente de luz, electricidad, etc. Todos se reemplazan según la conexión enchufable, de modo que un trabajador cualificado pueda determinar de forma totalmente independiente la causa del daño y realizar el mantenimiento in situ.