Doseganje svetlobne učinkovitosti>90 lm/W v ultra - majhnem volumnu Φ60 mm
Na področju svetlobne tehnologije je doseganje visoke svetlobne učinkovitosti v kompaktni prostornini zahtevno, a ključno prizadevanje. Povpraševanje po - učinkoviti razsvetljavi v majhnih - aplikacijah, kot so prenosne naprave, specializirani reflektorji in nekatera arhitekturna svetila, je spodbudilo raziskovalce in inženirje k raziskovanju inovativnih rešitev. Tukaj razpravljamo o strategijah za doseganje svetlobne učinkovitosti več kot 90 lm/W v ultra - majhnem volumnu Φ60 mm.
1. Izbira čipov LED z visoko - učinkovitostjo
Srce katerega koli sistema razsvetljave z visoko - učinkovitostjo je čip - diode, ki oddaja svetlobo (LED). Napredni LED čipi z visokonotranja kvantna učinkovitost (IQE)so bistvenega pomena. Na primer, nekatera stanja - od - - umetniško modro - oddajajočih LED čipov, ki se pogosto uporabljajo kot osnova za ustvarjanje bele svetlobe s pretvorbo fosforja, imajo lahko IQE blizu 100 %. Ti čipi so zasnovani z optimiziranimi polprevodniškimi materiali in tehnikami epitaksialne rasti, da zmanjšajo radiacijsko rekombinacijo brez -, s čimer zagotovijo, da se velik delež vbrizganih nosilcev rekombinira v proizvodnjo fotonov.
Pri izbiri čipov LED za prostornino Φ60 mm so prednostni čipi z visoko močjo - zmogljivosti upravljanja na enoto površine. Majhni čipi velikosti -, ki lahko učinkovito odvajajo toploto, medtem ko delujejo pri visokih gostotah toka, lahko zagotovijo več svetlobe. Na primer, nekateri čipi z zasnovo v mikro - merilu, ki zmanjšajo razdaljo prevoza nosilcev in tako povečajo učinkovitost, so lahko odlični kandidati. Poleg tega čipi z visoko - kakovostnimi kristalnimi strukturami in natančnimi dopirnimi profili prispevajo k boljši rekombinaciji elektronskih - lukenj, kar ima za posledico večjo svetlobno učinkovitost.
2. Optimizacija zasnove odvajanja toplote
Upravljanje toplote je ključni dejavnik pri ohranjanju visoke svetlobne učinkovitosti, zlasti v zaprtem prostoru Φ60 mm. Svetleče diode med delovanjem proizvajajo toploto in če se ta toplota ne odvaja učinkovito, se bo temperatura čipa dvignila, kar bo privedlo do pojava, znanega kot "pad učinkovitosti", kjer se svetlobna učinkovitost znatno zmanjša.
Za reševanje tega se uporabljajo napredni materiali za odvod toplote - z visoko toplotno prevodnostjo. Običajno se uporabljajo materiali, kot sta baker in aluminij, vendar lahko bolj inovativne možnosti, kot so kompoziti na osnovi grafita - ali materiali, izboljšani z diamanti -, nudijo še boljše lastnosti prenosa toplote -. Zasnova toplotnega odvoda - mora tudi povečati površino za odvajanje toplote. Toplotni odvodi tipa - - z velikim številom tankih, tesno - razporejenih reber lahko povečajo kontaktno površino z okoliškim zrakom, kar omogoča učinkovitejši prenos toplote.
Poleg tega se za zagotovitev dobrega prenosa toplote med čipom LED in toplotnim odvodom - uporabljajo materiali toplotnega vmesnika z nizko toplotno odpornostjo. Ti materiali, kot so - kakovostne toplotne masti ali fazno - materiali, ki spreminjajo fazo, pomagajo premostiti vse mikroskopske vrzeli med čipom in toplotnim - odvodom ter zmanjšajo toplotni upor na vmesniku.
3. Oblikovanje optimalnega optičnega sistema
Optični sistem ima ključno vlogo pri ekstrakciji in usmerjanju svetlobe, ki jo oddaja LED čip, da se doseže visoka svetlobna učinkovitost. Pri prostornini Φ60 mm so potrebne skrbno oblikovane optične komponente.
Prvič, izbira fosforja je ključna za bele - svetlobe - LED, ki ustvarjajo. Prednost imajo fosforji z visoko učinkovitostjo pretvorbe, širokimi absorpcijskimi pasovi in ozkimi emisijskimi spektri. Na primer, nekateri novi fosforji, dopirani z redko - zemljo -, lahko pretvorijo modro svetlobo iz čipa LED v druge barve z visoko učinkovitostjo, kar prispeva k bolj uravnoteženemu spektru bele - svetlobe. Optimizirati je treba tudi debelino in enakomernost fosforne prevleke. Dobro - nadzorovana fosforna plast lahko zagotovi, da se svetloba enakomerno pretvori in premeša, ne da bi povzročila prekomerno - samoabsorpcijo ali sipanje svetlobe, ki bi lahko zmanjšalo splošno svetlobno učinkovitost.
Drugič, optične leče ali reflektorji so zasnovani za učinkovito kolimiranje in usmerjanje svetlobe. Za oblikovanje svetlobnega žarka je mogoče uporabiti natančne - oblikovane leče iz visoko - kakovostne optične plastike ali stekla. Reflektorji s premazi z visoko - odbojnostjo, kot je aluminij z visoko polirano površino ali specializirani dielektrični premazi, lahko preusmerijo svetlobo, ki bi se sicer izgubila, in tako povečajo skupno svetlobno moč v želeno smer.
4. Napredna pogonska elektronika
Na svetlobni izkoristek vpliva tudi pogonska elektronika, ki napaja LED. Gonilniki LED z visoko - učinkovitostjo in nizkimi izgubami energije so bistveni. Preklopni - napajalniki, kot so napajalni, ojačevalni ali ojačevalni pretvorniki -, so lahko zasnovani za delovanje z visokim izkoristkom, običajno nad 90 %. Ti gonilniki natančno uravnavajo tok, ki teče skozi LED, kar zagotavlja stabilno delovanje.
Poleg tega je gonilnik mogoče oblikovati tako, da deluje pri optimalni frekvenci, da se zmanjšajo izgube pri preklapljanju. Vključujejo tudi nekateri napredni gonilnikivezja za korekcijo faktorja moči - - (PFC).. PFC vezja izboljšajo faktor moči sistema razsvetljave, zmanjšajo jalovo moč in zagotovijo učinkovitejšo porabo električne energije. Z zmanjšanjem izgub moči v pogonski elektroniki je mogoče več električne energije pretvoriti v uporabno svetlobno moč, kar prispeva k doseganju visoke svetlobne učinkovitosti znotraj prostornine Φ60 mm.
In conclusion, achieving a luminous efficacy of >90 lm/W v ultra - majhnem volumnu Φ60 mm zahteva celovit pristop, ki zajema izbiro - kakovostnih LED-čipov, učinkovito odvajanje toplote, optimizirano optično zasnovo in napredno pogonsko elektroniko. Z integracijo teh strategij je mogoče razviti visoko učinkovite in kompaktne sisteme razsvetljave, ki izpolnjujejo zahteve različnih aplikacij v številnih panogah.
https://www.benweilight.com/ceiling-lighting/led-downlights/mini-moving-head-spot-light.html
