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四川有哪些高频彩票:【高工年會·演講實錄】中科芯源:LED專業照明優先考慮配光設計/高可靠性/性價比

 

高频彩票都有什么 www.ytdshq.com.cn LED從來不缺新機會、新市場。在2016高工LED年會由炫碩光電冠名的“封裝的下一場技術戰役”專場。


LED進入專業的照明領域,首先要提高光輸出和光穩定性。


在一些特殊大空間的照明領域,也需要對配光提出更高的要求,實現遠距離投光有更高的要求。在一些工業照明環境,對于燈具的可靠性也提出了更高的要求。


比如,廣州南站的頂棚站有一些燈已經不亮了,在大的空間難以維護的場合中對LED提出了更高的要求。在傳統的防爆燈具方面,也需要更大的功率、更好的防護手段。


從150瓦、400瓦功率的替換,更高功率的LED替換遇到一些困難。大空間專業照明領域,金鹵燈功率超過1KW,在這些應用領域由于空間距離較遠,又都是定向照明需求,要求可以提供小角度、遠光強的輸出。


這就要求LED更高的亮度、更好的可靠性,我們在做大功率LED的時候,兼顧可靠性管理和光學設計上,我們面臨著一些問題,可能有一些矛盾性。


COB的熱分布


COB封裝結構的出現已經有20年了,早期在小功率應用的時候,它的表現關注點在芯片節溫控制。


到了一定的功率,在COB領域從幾十瓦做到一百瓦以上的時候,行業有很多專業的分析,芯片節溫控制本身可以做到比較理想的范圍,但是功率增加、密度增加以后,它的熒光轉換的部分發熱是不能忽視的。


如果把功率做大,超過200瓦,它的溫度可能超過300度以上,它的熱源不在于芯片。


材料溫度特性


最常見的就是黃變,玻璃化,會開裂。出現藍光表明芯片沒有問題,是熒光轉換缺少了黃光部分,所以就出現了藍光。


熒光材料特性


黃光為什么會失效呢?它在超過一定溫度的時候,熒光效率急劇下降,熒光粉在200到250度以上帶來衰減,不可能恢復到原始狀態。


我們對于150瓦的光源,從結構模擬到實際成品的測試都表現出溫度集中在中心的部位,中心點的發熱很難導出來,受限于硅膠導熱性的限制。


COB光源熱結構分析


熒光陶瓷是一個陶瓷晶體,從激光陶瓷轉換過來的一個技術,在匹配可見光黃光部分,保持原有陶瓷的特性,有很好的導熱性、很好的耐溫性。


我們設計了一個封裝結構,讓熒光部分的熱量可以在熒光陶瓷上均衡,同時通過結構的設計把它到導到散熱體上。


我們實際應用的效果,在600瓦的條件下,提取點在105度的時候還能夠把熒光面陶瓷的中心溫度控制在120度左右。


光學優勢


解決封裝結構的短板就是COB提升光效的一個關鍵,COB在密度增加以后,間距減小,一般我們現在做高密度的COB,芯片的間距小于1毫米,它的熱表現特別明顯。


我們通過改善這種結構,可以讓整個光源工作在一個相對較低的溫度水平,從熒光轉換特性來看,熒光陶瓷在120-150度的范圍,可以保持95-98以上的熒光轉換的率。


同時,熒光陶瓷的設計可以很好地跟藍光芯片光譜匹配,不會造成熒光和光譜太寬,重復激發影響效率。陶瓷通過表面的微結構的設計,可以提高光的輸出。最終,我們可以達到160秒/瓦。


低熱阻封裝


還是要考慮芯片節溫控制,芯片節溫控制是由封裝熱阻決定的,封裝結構上可以對封裝熱阻進行改善。我們現在可以做到同等條件,熱阻可以下降一半。


同時,越是大功率的光源越需要散熱的支撐,需要對中心的熱導出有很強的匹配。通過散熱器的設計,中心端和末端溫差控制在5度,上下溫差、中心點溫差控制在2度以內。


最終的效果,在300瓦的條件下,提取點在66度的條件,光源表面最高的溫度在120度左右。


產業化路徑


通過技術轉移,我們開發了熒光陶瓷的晶體匹配在LED紅外波段,定位在大功率、超高功率COB光源。


第一代光源截止到2017年1月4日常溫老化630天,老化周期超過15120小時。同時提出了85度老化測試,做了兩組樣本:300瓦的樣本和500瓦的樣本,目前已經超過7500小時,我們正裝芯片+2.1倍的電流條件下做的老化。


我們做了LM-80測試,80認證的結果可能要到2018年,中間可能要做1萬小時以上。同時,光源沒有停止,已經做到了1000瓦的穩態輸出。


從材料研發,到白光專利,到無封裝結構的專利,我們取得了一系列的成果,同時取得了5項國際PCT的國際專利申請,我們擁有一個完整的專利結構。


超大功率COB應用在體育應用上有非常明顯的優勢,體育要求精確的背光、小光衰?;繁5乒詰乃街共接?20瓦,限制了光源的尺寸,在小尺寸中要超過200瓦目前也是一個比較空白的領域。


在道路照明中,希望光源燈具的壽命達到8年以上,目前有很多方案在做,一個是光源和電源分離,可以降低維護成本。


我們的方向,當維護成本高于燈具成本的時候,必然對LED燈具的可靠性提出嚴格的要求。


專業照明優先考慮配光設計:小尺寸、大功率;優先考慮高可靠性:長壽命、低光衰;優先考慮性價比:高品質、免維護。