Progrès de la recherche et du développement des lampadaires à LED

De nos jours, Lampadaires LED peut être vu partout. Ils embellissent non seulement le ciel nocturne, mais apportent également une grande contribution à la conservation de l'énergie. Cependant, l’utilisation des lampadaires à LED présente certaines limites, de sorte qu’elle n’a pas été pleinement utilisée. Afin de permettre aux lampadaires LED de jouer davantage de rôles dans nos vies, à l'avenir R&D, applications de production et de promotion, nous devrions les résoudre sous les aspects suivants:

1. L'amélioration du flux lumineux doit également être encore améliorée à partir du niveau de base de la technologie épitaxiale des LED haute puissance et de la technologie des puces. La méthode de fabrication de LED blanches dans le pays et à l'étranger consiste à placer d'abord la puce LED sur le substrat emballé, à la lier avec du fil d'or, puis à enduire le phosphore YAG autour de la puce, puis à l'encapsuler avec de la résine époxy. La résine protège non seulement la puce mais fonctionne également comme un condenseur. La lumière bleue émise par la puce LED frappe la couche de phosphore environnante et est dispersée, réfléchie et absorbée plusieurs fois, pour finalement être émise vers l'extérieur. Le pic de la raie spectrale de la LED (bleue) est à 465 nm et la largeur à mi-valeur est de 30 nm. Une partie de la lumière bleue émise par la LED excite la couche de phosphore jaune YAG, la faisant émettre de la lumière jaune (la valeur maximale est de 555 nm), une partie de la lumière bleue est émise directement ou après réflexion, et la lumière qui atteint l'extérieur est bleue. et la lumière jaune, c'est-à-dire la lumière blanche. La technologie FlipChip (FlipChip) peut obtenir une émission de lumière plus efficace que la technologie traditionnelle d'emballage de puces LED. Cependant, si une couche réfléchissante n'est pas ajoutée sous l'électrode de la couche électroluminescente de la puce pour réfléchir l'énergie lumineuse gaspillée, cela entraînera environ 8 % de perte de lumière. Par conséquent, une couche réfléchissante doit être ajoutée au matériau de la plaque inférieure. La lumière sur le côté de la puce doit également être réfléchie par la surface miroir du dissipateur thermique pour augmenter le taux de sortie lumineuse de l'appareil. De plus, une couche de matériau silicone doit être ajoutée entre le substrat saphir (saphir) de la puce retournée et la surface de liaison du guide de lumière en résine époxy pour améliorer l'indice de réfraction de la lumière émise par la puce. Grâce à l'amélioration de la technologie de conditionnement optique, le taux d'extraction de la lumière (flux lumineux) des appareils LED haute puissance peut être considérablement amélioré.

2. Conception optimisée des équipements d’éclairage LED pour améliorer la qualité d’utilisation des LED. Par conséquent, il est particulièrement urgent d’étudier la conception de la distribution optique secondaire de la lumière des sources lumineuses LED haute puissance afin de répondre aux besoins de distribution lumineuse de la projection sur de grandes surfaces et de l’éclairage par inondation. Grâce à la technologie de conception optique secondaire, la conception de coupelles réfléchissantes supplémentaires, de plusieurs lentilles optiques et d'une surface électroluminescente asphérique peut améliorer l'efficacité d'extraction de la lumière de l'appareil. La direction d'éclairage de la source lumineuse traditionnelle est de 360°. La lampe s'appuie sur le réflecteur pour réfléchir la majeure partie de la lumière dans une direction spécifique. Seulement environ 40 % de la lumière atteint la route directement à travers le couvercle en verre, et l'autre lumière est projetée hors de la lampe à travers le réflecteur de la lampe. , L'efficacité du réflecteur de la lampe n'est généralement que de 50 à 60 %, donc environ 60 % de la puissance lumineuse de la lampe est projetée sur la route après une perte de 30 à 40 %. Une grande partie de la puissance lumineuse de la source lumineuse est limitée au chauffage interne et à la consommation de la lampe. La plupart de la lumière des lumières LED est la lumière avant, ce qui peut atteindre >Efficacité lumineuse de 95%. C’est l’une des caractéristiques importantes des LED qui les distinguent des autres sources lumineuses. Si cette caractéristique n’est pas bien utilisée, les avantages des LED seront grands. rabais. Étant donné que la plupart des lampes LED haute puissance sont assemblées avec plusieurs puces LED, nous devons éclairer un grand nombre de sources lumineuses dans des directions différentes. Nous exploitons pleinement les caractéristiques du boîtier de puce intégré et utilisons des lentilles pour résoudre le problème. Grâce à la conception optique, différentes courbes convexes sont équipées en fonction de différents besoins. , S'appuyant sur la lentille pour répartir la lumière dans différentes directions, afin de garantir que le grand angle de lumière puisse atteindre 120° ~ 160° et que le petit puisse concentrer la lumière dans un rayon de 30°. Une fois la lentille finalisée, le même type de lampes peut être garanti dans le cadre du processus de production. Les caractéristiques de répartition de la lumière des deux ont atteint le même niveau. Il est tout à fait possible de faire en sorte que les lampadaires à LED répondent au type d'éclairage chauve-souris requis par les normes d'éclairage routier grâce à des essais répétés et à une synthèse continue de l'expérience. Les éclairages de tunnel, les lampadaires et l'éclairage général ont atteint les exigences d'éclairage de leurs lieux d'application respectifs.

3. La dissipation thermique est un problème clé que les lampadaires LED doivent résoudre. Comme nous le savons tous, la LED est un dispositif optoélectronique. Au cours de son processus de fonctionnement, seulement 15 à 25 % de l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse, et le reste de l'énergie électrique est presque converti en énergie thermique, ce qui augmente la température de la LED. Dans les LED haute puissance, la dissipation thermique est un gros problème. Par exemple, si une LED à lumière blanche de 10 W a un rendement de conversion photoélectrique de 20 %, 8 W d'énergie électrique sont convertis en chaleur. Si aucune mesure de dissipation thermique n'est prise, la température centrale de la LED haute puissance augmentera rapidement, lorsque sa température de jonction (TJ) Lorsque la température dépasse la température maximale autorisée (généralement 150°C), la LED haute puissance augmentera rapidement. être endommagé en raison d'une surchauffe. Par conséquent, dans la conception de lampes LED haute puissance, le travail de conception le plus important est la conception de la dissipation thermique. En raison des exigences de luminosité élevées des lampadaires à LED, l'environnement d'utilisation est relativement difficile, si la dissipation thermique n'est pas bien résolue, cela provoquera rapidement le vieillissement des LED et réduira la stabilité. Un lampadaire utilisant une lampe au sodium haute pression de 250 W, grâce à une technologie mature et un bon contrôle de la dissipation thermique, même s'il fonctionne pendant 5 000 heures, la dégradation de la lumière est encore très faible. Lampadaires LED haute puissance dans les mêmes conditions, si la dissipation thermique n'est pas bien résolue, la dégradation de la lumière sera importante. Les méthodes de dissipation thermique des lampadaires à LED comprennent principalement : la dissipation thermique par convection naturelle, la dissipation thermique forcée par ventilateur supplémentaire, le caloduc, la dissipation thermique par caloduc en boucle et la dissipation thermique uniforme par plaque de température. La méthode de dissipation thermique forcée d'installation d'un ventilateur a un système compliqué et une faible fiabilité, et la méthode de dissipation thermique du caloduc et de la plaque à température uniforme est coûteuse.

4. Les lampadaires LED choisiront à terme une installation et une maintenance modulaires. Les lampes au sodium à haute pression les plus utilisées sur la route, les ballasts internes et autres composants ne sont pas faciles à endommager, la plupart des raisons pour ne pas allumer sont les dommages de la source lumineuse, la méthode de maintenance nécessite uniquement de remplacer la source lumineuse. Un opérateur qualifié peut effectuer personnellement des opérations de haut niveau. Cependant, les lampadaires LED comportent de nombreux composants internes. À l'exception de la source de lumière (puce), les dommages causés à d'autres pièces empêcheront la puce de s'allumer. Par conséquent, sur place, il est impossible de déterminer immédiatement la cause des dommages causés au lampadaire LED. Si le lampadaire LED ne s'allume pas, il doit être retiré et renvoyé à l'usine pour divers tests. Cette façon de remplacer les lampadaires LED est très lourde. La version finale du développement de Éclairage public à LED est d’évoluer vers la modularité . La source de lumière, l'électricité, etc. sont tous remplacés conformément à la connexion enfichable, afin qu'un travailleur qualifié puisse juger en toute indépendance de la cause du dommage et effectuer la maintenance sur site.