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1、讲师：Miller QQ：1850593991 MP: 158 0627 2671 时间：2012.08.08,LED球泡灯设计培训,内容概要,测试标准 光效 老化,光源史,全球白炽灯禁止时间,LED球泡灯设计目标,Co2 仅为1/8,14600Vs1825,40000Vs3000Hrs600Vs1825,安规认证和标准,灯身：铝,工作环境温度：-4545,行业规则,1W,3W不过是习惯性称法 350mA还是280mA? 标称功率是输出功率？ 冷流明和热流明? 初始光通量：10 minutes?100Hrs?1000Hrs.,LED球泡灯设计规范,1、灯座（E26/E27/E17/E11等）
2、2、灯珠指定品牌（大功率：Seoul/Cree/Nicha/Edison/Everlight/国产；小功率灯珠：进口/国产） 3、初始光效：大于90LM/W（不带面罩） 4、显示指数（可以采用红光+白光的方法来提高显示指数）； 5、CCT色温及误差； 5、光通量维持率（2000H，95%以上；5000H，90%以上）； 6、寿命（光通量维持率在70%时的有效时间）； 7、性价比（成本与性能） 8、LED灯泡材料组成：灯头+散热片+（塑胶连接件）+PCB+LED+LED驱动 9、电源效率、功率因数、输入电压、输出电压电流 10、用户所在国家或地区,设计要素,封装结构,GaN 基芯片封装 正装：p
3、、n 电极在LED 的同一侧，电流须横向流过n-GaN 层，导致电流拥挤，局部发热量高，限制了驱动电流；其次，由于蓝宝石衬底的导热性差，严重的阻碍了热量的散失。 Flipchip:仍然是横向结构，电流拥挤的现象还是存在。 垂直结构：可以有效解决正装结构LED的两个问题，垂直结构GaN基LED采用高热导率的衬底（Si、Ge、Cu、DLC等衬底）取代蓝宝石衬底。,COB设计和制作,SMT选型,外壳设计,根据各层热阻，可以大体 估计结构是否合理。,外壳设计,铝挤压技术 一般常用的 铝挤 型材料 为 AL6063 ， 其具有良好 热传导 率 ( 约 200 W/m.K) 与加工性。 优 缺点：易加工，
4、成本低，技 术 成熟。缺点是安装受限较 多，易 变 形。 注：未经氧化处理的铝易自然腐蚀，导致导热率下降。,铝压铸技术 一般常用的 压铸 型 铝 合金 为 ADC12， 适用于做薄 铸 件，但 热传导 率 较 差 ( 约 96 W/m.K) 。 优 缺点：可 进 行一体化无隙 设计 ，防水效果 较 好。缺点是模 具 费 用 较 高，散 热 效果一般，灯体 较 笨重。,外壳设计,總體散热表面积（P/ h*(Ti-Tj),基本 60平方厘米/W ） 材料（ 铝挤 AL6063 ，压铸 ADC12,finAA1050 ) 底板厚度( 一般需 4mm ， T=7xlogW-6 (min 2mm) ）
5、鰭片形狀 鰭片厚度（ 铝挤 0.52mm, 压铸 14mm,fin0.20.5mm ) 鰭片間距 ( 38mm ) 鰭片長度( 铝挤 100mm, 理论上散热鳍片的厚度 t 和长度 h 之比不能超过 1 ： 18 ） 鰭片底板之結合材料（焊接，铆合,小测试哪种结构设计合理？,Mcpcb设计,增加散 热 基板覆 铜 面 积 ， 可以使 热 量分布均匀，有利于散 热,将 LED 产 生的 热 量 快速 传递给铝 基板,将 导热绝缘 材料 导 出来的 热 量 进 一 步传递给 散 热 器（ 导热层 ）,即是： T 结 温 =T HS +P 热 功率 *（R js +R 导热 硅脂 +R PCB )
6、=T 焊盘 +P 热 功率*R js =T 焊盘 +P 功率 *R js *a ( a 为 LED 发热 率）,电源设计,SMART开关驱动技术,3%恒流精度 PSR技术 83%效率,全电压1%恒流精度,专利的线电压补偿技术,BOM Cost 4 RMB,四种因素协调考虑,光学软件,Tracepro，lighttools，Fred，zemax等,散热设计软件,Icepak,Flotherm,CFDesian,EFD,ANSYS,QLED等。推荐使用Mentor Graphics公司的EFD。EFD基于当前主流三维设计软件 PROE与UG,可进行精确的散热模拟分析，并进行优化。,结构设计软件,A
7、utoCad,ProE,Solidworks,电路设计软件,Protel99,Powerpcb,AD10,牛刀小试-SMT球泡灯,这是一个10W的LED球泡灯，全长11cm，散热器长7cm，直径9cm，泡壳长5.2cm，直径10cm，重量150克。它大约可以取代75W的白炽灯。其结构主要包括一个是灯头，二是恒流驱动电源，三是散热器，四是LED灯板，五是灯泡罩。,小测试,光、热、机、 电先考虑哪个？,灯珠选择,灯珠选择,反激式隔离电源,电源设计,这个电路还可以自动检测墙上有无可控硅调光器，如果有的话就可以调光，其调光范围可以从2%调到100%。而且最后采用了PWM调光，调光频率高达900Hz，因
8、此避免了闪烁。另外由于采用了准谐振控制使其总效率高达85%。它还有一个特点是采用变压器初级反馈从而取消了光耦合器件。,外壳设计,散热器的材料目前大多数采用铝合金，因为成本低廉，加工容易，而且导热性好。但是最近出现了很多绝缘的塑料散热器和陶瓷散热器，其散热效果也不差。因为最后的散热主要靠对流和辐射。而对流完全由其形状和面积决定。辐射则和材料的辐射性有关。各种材料的热辐射系数如下表所示：,八种方案,以市面上通用10W球泡灯为基准，参考其结构设计八种方案，通过CFD模拟。,散热模拟,求解域条件200mmX200mmX200下，方案八温度最低,LED阵列分布光学仿真,由于是多颗灯珠，导入单颗灯珠的光照
9、曲线，模拟光照度和光均匀度。,别忘了-泡壳,塑料外壳的最大问题是透光率的问题。因为LED存在眩光的问题，所以尽可能采用乳白色的泡壳，以免看到里面的LED灯珠。而乳白色的泡壳。其透光率就更成问题了。所以对于用于LED球泡灯泡壳的塑料有以下要求： 1.具有高透光、高扩散、无眩光、无光影； 2.光源隐蔽性要好（尽可能看不到LED灯珠）； 3.透光率达到90以上； 4.具有高阻燃性； 5.具有高抗冲击强度；,右图是一款可以实现94%的透光率，而且还能防眩光，无光影的球泡罩。,产品在市场中的位置,包装,常用软件包括：AutoCad,CorelDraw,PS,测试,最重要是光衰和老化，其次还有耐压，开关，高低温，跌落等测试。,COB模组光源的球泡灯设计,这样就交货了,Thanks very much,
