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散熱問題不再是大功率LED光源的發展瓶頸

發布時間:2020-04-14 點擊量:126
  隨著以GaN和SiC爲代表的第三代半導體的興起,高效大功率LED作爲半導體光源,相比傳統照明光源,更節能、使用壽命更長、使用電壓更低、開光時間更短。大功率LED技術迅速發展,有著極爲廣闊的應用前景,而器件的可靠性是實現其廣泛應用的保證。
 
  大功率LED光源制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用,各種顔色的超高亮度LED取得了突破性進展,這使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成爲可能。然而,LED照明系統的發展在很大程度上受到散熱問題的影響,對于大功率LED而言,散熱問題已經成爲制約其發展的一個瓶頸問題。
 
  而半導體制冷技術具有體積小、無須添加制冷劑、結構簡單、無噪聲和穩定可靠等優點,隨著半導體材料技術的進步,以及高熱電轉換材料的發現,利用半導體制冷技術來解決LED照明系統的散熱問題,將具有很現實的意義。
 
  利用半導體制冷系統總體設計方案:
 
  LED散熱控制系統由溫度設定模塊、複位模塊、顯示模塊、溫度采集模塊、控制電路模塊及制冷模塊組成。該系統以微處理器爲控制核心,與溫度采集模塊通信采集被控對象的實時溫度,與溫度設定模塊通信設定制冷啓動溫度和強制冷溫度。
 
  利用C語言對未處理編程可實現,當采集的實時溫度小于制冷啓動溫度時,無PWM調制波輸出,制冷模塊處于閑置狀態;當采集的實時溫度大于制冷啓動溫度但小于強制冷溫度時,輸出一定占空比的PWM調制波,制冷模塊啓動小功率的制冷方式;當采集的實時溫度大于強制冷溫度時,輸出一定占空比的PWM調制波,制冷模塊啓動大功率的制冷方式。
 

  大功率LED光源相比于傳統照明有多重優勢。使用壽命較長,大功率LED路燈使用壽命高達50,000小時以上;更加節能,比高壓鈉燈節電80%以上;更加綠色環保,大功率LED路燈不含鉛、汞等汙染元素,對環境沒有仸何汙染;使用更加安全,耐沖擊,抗震力強,LED發的光在可見光範圍內,無紫外線和紅外輻射,並且沒有燈絲和玻璃外殼,沒有傳統燈管碎裂的問題。LED路燈以可以替代傳統照明的使用,因爲它在功能照明應用上實現産品兼容、可互換,並實現模組話、規格化和標准化。大功率LED路燈的光衰小,一年的光衰不到5%,使用10年仍可達到道路使用照度要求,而傳統照明光衰大,一年左右就已經下降30%以上。
 
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