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1、大功率集成模块化LED路灯内容提要 LED路灯发展概述 大功率集成LED模组 大功率集成封装LED高效散热系统 二次光学的应用和反光罩的设计二.LED路灯发展概述lLED路灯是半导体照明发展到一定阶段的必然产物，它应全球节能、环保、低碳的概念以及政府的号召而诞生。lLED照明技术是我国与世界同步的技术领域之一，目前国内的LED照明技术 都应用比较成熟，在小功率照明、背光、LED广告牌、汽车照明等领域得到 广泛的应用。但是在国内甚至国外的大功率LED道路照明还是刚刚起步，目 前大功率LED路灯均采用分立矩阵结构的技术，还存在比较多的缺陷，如散热、光衰、炫光、光照均匀度（配光）等存在不足。欲解决上
2、述问题又遇到 成本高，结构和工艺复杂等问题。l未来几年集成大功率LED模组灯具将是大功率LED路灯未来发展的方向，直 接提高LED使用性能和寿命是近年来的研究热点，但是都没有大的突破，我司此次立项的研究课题是以解决数年尚未能解决的几大难题。 三.大功率集成LED模组集成LED模组封装结构图三.大功率集成LED模组关键技术l大功率LED照明目前工艺都是用1-3W的发光晶体组合，通过串并联的方式联接。如外部连接成矩阵百瓦以上的 功率有二百多个接点且各分立元件的压降均流等电参数 差异较大，造成电路的不平衡，引发故障的机率高l集成封装的LED模组采用的发光晶体是在相邻的芯片材料上切割，电参数一致性好。
3、l把百个发光晶体集中排布在400mm2的面积上，用全自动焊接设备将晶片和金线或银线按设计要求完成内部串 并联的电气联接（如上图所示） ；三.大功率集成LED模组关键技术l实际封装时，选用面积大，光效高的芯片，倒装工艺由 导电型锡浆粘贴并严格控制锡浆的厚度，取得最佳的热 传导性，使晶体的热量传到铜质镀银的基板上作热冗。l为取得较高的发光效率，在倒装晶体的表面涂一层折射 率介于空气和LED芯片之间的形成反射层的硅类透明树脂，使发光线能有效照射出来。色温的控制通过高质量 的荧光粉及配方和涂敷工艺实现正白光、暖白光、琥珀 光等的色温差别。这是集成封装LED芯片着重解决光效、散热、色温等要求。四.大功率
4、集成封装LED高效散热系统散热系统大功率LED模组智能恒流驱动器二次配光灯杯对流腔顶盖灯杆安装孔及固定四. 高效散热系统关键技术目前国内LED照明灯具生产企业解决大功率LED照明的散热方式一般有：l自然对流散热使用铜板把热源均温掉；再加装散热片（铝型材）来散热，这样的散 热面积很有限，重量也重（100W约10-15公斤）。而且这种散热方式 一般只适合矩阵式LED灯具，因为矩阵的LED光源分布广，发热比较 分散。l加装风扇强制散热加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低，一般使用在室内大功率 照明，一般户外照明都不采用该散热方式。l热管和回路热管散热等热管和回路热管散热方式成本高，不利于全面的推广
5、。四. 高效散热系统关键技术l根据热交换的原理采用一种叫水基无机化合物的介质，导 入热管形成管状导热器，我们叫无压真空超导换热器。l热载体的设计，热载体的要求是重量要轻，散热面积要大 ，成本又不能太高，符合这种材质暂时只有铝材料，做成 0.3-0.5厚的铝片有序的紧穿到导换热器上，片数的多少 决定与空气的接触面积，面积越大散热就越快，100W的 散热面积可达1.84平方米，如果外壳设计成紧贴换热器的 话，其散热面积可达2平方米，这表明散热面达到2平方米与空气进行热交换，这是其他散热器没办法比拟的。四. 高效散热系统关键技术l散热机理集成LED模组的点热源通过无压真空超导换热器将热 量迅速（40
6、cm/s）传导到热载体（翅片）上，然后大面积的翅片将热量散发到空气中，这样有效防止导热速度 和散热不够产生的热积聚使芯片温度急剧上升而损坏光 源。根据热空气循环原理在“对流腔顶盖”中形成冷空气从侧面气孔进入，热空气从顶端气孔排除的自动循环效果 ，从而有效带走翅片上的热量。四. 高效散热系统关键技术实验样品图五.二次光学的应用和反光罩的设计 实验样品图反光罩五.二次光学的应用和反光罩的设计 lLED照明发光晶体发出的光线，如何照射到应照的部位 控制截光性能，影响到光线的利用率和光污染两个方面 的作用l目前大功率矩阵LED路灯通常采用单体独立二次配光或 透镜配光，无论何种配光方式都不能完全解决矩阵
7、路灯 光照均匀度差、存在光斑和光利用率低的问题。l为解决上述问题，有些生产企业已经引入三次和四次配 光技术，该技术不但工艺复杂，成本高，而且还有可能 影响光亮度。l矩阵LED路灯极难控制好截光性，基本不能将光线控制 在一个单位面积内。五.二次光学的应用和反光罩的设计l实际试验和使用中，仅光罩的使用和好的设计可以有效提高光效 20%以上。l大功率LED集成集成封装的照明芯片，发光角度达160，灯具在设 定灯杆的高度下，适当的反光罩角度和形状形成有效截光性，能把 光线控制在应照射的范围，如马路纵向120横向30形状采用直边矩 形渐开线，发射面采用电镀镜面。l试验中可以测试到直射以外的光线任反光罩折
8、射投向远灯具位置， 提高照度光效和均匀度。靠发光晶体的灯罩面上设置分光板把最强 的折射光投向马路纵向位置，避免发光罩上出现多个反光晶体的亮 面。又能增强远灯位的照度。l集成封装大功率LED照明发光罩的合适应用是提高光效改善照度均 匀度的重要方式，请参考上面示意图。五.二次光学的应用和反光罩的设计l透镜光斑和配光曲线五.二次光学的应用和反光罩的设计l集成封装LED反光罩光斑和配光曲线五.二次光学的应用和反光罩的设计透镜配光和模块化LED反光罩配光道路照明对比l道路两侧对称排列路灯透镜反光罩五.二次光学的应用和反光罩的设计透镜配光和模块化LED反光罩配光道路照明对比l道路单边排列路灯透镜反光罩六、技术参数l输入电压：AC 85265V 4763HZ ；l功率因数（PF）： 0.95；l电源效率： 88%；l工作电压：DC 33-35V；lLED功耗：100W；lLED光效：85Lm/W；l初始光通量 ：8500Lm；l照度（E）：40 lux （8米杆）；l相关色温（CCT）：纯白：5000-6500K 暖白： 3500-4500K；l显色指数（CRI）:Ra75；lLED温度:5010%( Ta=25)；l工作温度:-3050；l使用寿命:50.000Hrs；l灯体灯罩:铝合金与聚碳酸脂；l净重：10kg；l防护等级：IP65;
