高亮度LED的結(jié)構(gòu)特性及應(yīng)用分析
來(lái)源:中國(guó)數(shù)字音視網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2009-07-10 00:00:00 加入收藏
雖然LED是電流器件——高亮度LED也不例外,但汽車(chē)尾燈、剎車(chē)、轉(zhuǎn)向信號(hào)照明等應(yīng)用場(chǎng)合仍能受益于電壓驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
當(dāng)效率更高的LED可供使用時(shí),零售店和住宅的LED室內(nèi)照明將可能很快出現(xiàn)。LED制造商們只是剛剛開(kāi)始解決高色溫光源問(wèn)題。
由于高亮度LED制造工藝、器件設(shè)計(jì)、組裝技術(shù)三方面的進(jìn)展,LED發(fā)光器的性能一直在提高,其成本一直在降低,性能提高和成本降低的速度都令人難忘。PN結(jié)設(shè)計(jì)、再輻射磷光體和透鏡結(jié)構(gòu)都有助于提高效率,因此也有助于提高可獲得的光輸出。就高輸出白光LED而言,寬光譜性能的提高使人對(duì)普通照明用的低維護(hù)高能效光源抱有希望。
雖然實(shí)現(xiàn)可與標(biāo)準(zhǔn)熒光燈媲美的LED效率還需要一段時(shí)間,但LED燈也是比較環(huán)保的產(chǎn)品,因?yàn)樗c熒光燈不一樣,不使用水銀。
固態(tài)照明在成分和工作效率方面的環(huán)保優(yōu)勢(shì)目前并不是主要的市場(chǎng)推動(dòng)因素,但確實(shí)使這種技術(shù)及其供應(yīng)商有了良好的形象。
與此同時(shí),在各種領(lǐng)域工作的OEM設(shè)計(jì)師和推銷人員一直在擴(kuò)大固態(tài)照明的實(shí)際應(yīng)用范圍,并一直密切注視著市場(chǎng)的接受程度。然而,最終用戶在固體照明設(shè)備壽命內(nèi)的成本利益體驗(yàn)各不相同,這與傳統(tǒng)照明設(shè)備大相徑庭。這個(gè)事實(shí)使市場(chǎng)的價(jià)值觀變復(fù)雜化。與鎢絲燈泡和熒光燈泡相比,高亮度LED的使用成本和維護(hù)成本低得多,這就可以抵消LED較高的初始成本。盡管以上論述也許是很吸引人的,但卻令其在“價(jià)格第一,其它第二”思想傾向支配的消費(fèi)市場(chǎng)上造成很大的推銷難度。
燈夾具制造商歷來(lái)在各自設(shè)計(jì)中不考慮燈泡的熱管理,只是提供足夠?qū)α鱽?lái)確保鎢絲燈的高工作溫度不會(huì)帶來(lái)周?chē)牧鲜Щ鹞kU(xiǎn)或夾具操作者灼傷危險(xiǎn)。這一事實(shí)使高輸出固態(tài)照明設(shè)備的大批量生產(chǎn)復(fù)雜化。然而,如果最終的設(shè)計(jì)是要使LED的光輸出和工作壽命最佳,則高亮度LED的夾具就需要一定的熱設(shè)計(jì)。
因此,雖然不會(huì)很快看到高亮度LED把傳統(tǒng)鎢絲燈或熒光燈從五金店和家庭中心貨架上擠出去,但這些器件正在打入汽車(chē)、交通控制、外部標(biāo)志等市場(chǎng)段,因?yàn)樵谒羞@些領(lǐng)域,燈的高效率和長(zhǎng)壽命會(huì)增加顯而易見(jiàn)的價(jià)值。
高亮度LED斬露頭角
實(shí)際上,很少聽(tīng)到有人在同一句話中使用“早期采用者”和“汽車(chē)市場(chǎng)段”兩個(gè)短語(yǔ)。一些人也許會(huì)斷言,這種并置會(huì)在矛盾修飾法中大行其道。然而,高亮度LED給汽車(chē)制造商帶來(lái)了幾個(gè)引人注目的特性,而且,雖然這種應(yīng)用比較新,但它們的基本特性多數(shù)來(lái)源于制造LED指示器——比它們老得多并且已得到了很好證明的類似產(chǎn)品——的相同原理和類似工藝。
LED汽車(chē)尾燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、工作燈、剎車(chē)燈可克服鎢絲白熾燈固有的幾大缺點(diǎn)。汽車(chē)常常受到的中等程度沖擊和震動(dòng)會(huì)縮短燈絲壽命。同樣,由燈絲電阻正溫度系數(shù)引起的瞬間浪涌電流會(huì)加速燈泡的毀壞。熱循環(huán)——剎車(chē)燈工作的一個(gè)重要特性,往往會(huì)縮短白熾燈壽命。
白熾燈泡的瞬間浪涌電流也使電路保護(hù)和故障檢測(cè)的任務(wù)變復(fù)雜化。汽車(chē)制造商必須把保險(xiǎn)絲額定值和故障檢測(cè)閾值設(shè)定到足夠大的電流值,才能適應(yīng)浪涌電流幅值和持續(xù)時(shí)間,而不會(huì)發(fā)生保險(xiǎn)絲燒斷故障或不會(huì)檢測(cè)到假故障。
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