關(guān)于低碳論文的范文
隨著LED照明技術(shù)的快速發(fā)展,在國(guó)內(nèi)的許多城市,道路照明已經(jīng)不乏LED路燈的身影。尤其是大功率LED器件的光效超過100lm/W以后,LED路燈作為道路照明的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)得到普遍認(rèn)同。2009年,國(guó)內(nèi)幾個(gè)城市分別組織了LED道路照明產(chǎn)品的評(píng)估測(cè)試工作,大多數(shù)LED路燈產(chǎn)品在配光曲線、系統(tǒng)光效等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面進(jìn)步顯著,在道路照明標(biāo)準(zhǔn)的符合性、節(jié)能效果等方面已經(jīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。 盡管LED路燈技術(shù)水平的發(fā)展較快,但是大多數(shù)LED路燈廠商在產(chǎn)品研發(fā)過程中忽略了在寒地應(yīng)用環(huán)境下的特殊技術(shù)要求。一個(gè)普遍的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)是:LED在寒冷地區(qū)應(yīng)用有利于散熱,不容易發(fā)生故障。殊不知,寒冷應(yīng)用環(huán)境下,對(duì)LED路燈有著更為嚴(yán)格的技術(shù)要求,主要有以下兩個(gè)方面:1、寒冷地區(qū)氣溫較低,且溫差大,驟變的冷熱沖擊和長(zhǎng)期低溫工作對(duì)于器件有著更為嚴(yán)格的質(zhì)量要求;2、在寒冷地區(qū)應(yīng)用的.LED路燈必須要考慮防止冰凌凝結(jié)的預(yù)防措施。 鑒于上述原因,LED路燈在寒冷地區(qū)的推廣應(yīng)用,需解決以下幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)問題。
一、冷熱沖擊的溫度變化可能引起LED器件的失效 由于LED芯片封裝后,屬于固態(tài)的實(shí)心器件,存在著芯片、硅膠(或樹脂)、金屬支架以及引線之間膨脹系數(shù)的失配現(xiàn)象,加上寒冷地區(qū)溫差較大的冷熱沖擊影響,會(huì)使硅膠在溫度變化的過程中,膨脹和收縮加劇,器件內(nèi)部應(yīng)力過大,這將導(dǎo)致LED引線鍵合點(diǎn)位移增大,引線過早疲勞和損壞。同時(shí)也會(huì)使原本鍵合狀態(tài)較差的焊點(diǎn)出現(xiàn)脫焊的可能,而造成焊球和芯片電極脫焊的現(xiàn)象,甚至使LED芯片出現(xiàn)分層脫落的失效現(xiàn)象。 一盞LED路燈應(yīng)用的LED器件多達(dá)上百顆,通常采用以串聯(lián)為主的混聯(lián)組態(tài)方式,如果一顆LED發(fā)生故障,將會(huì)引起多顆LED連帶失效,因此應(yīng)用在寒冷地區(qū)的LED路燈首先要根據(jù)特定使用環(huán)境下的燈具溫度變化特性,設(shè)置合理的超聲功率、鍵合壓力、鍵合時(shí)間及鍵合溫度等封裝工藝參數(shù),保證每一顆LED器件在低溫運(yùn)行環(huán)境下的可靠性。
二、LED驅(qū)動(dòng)裝置低溫運(yùn)行的可靠性保障 另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)在于LED路燈驅(qū)動(dòng)裝置在低溫運(yùn)行環(huán)境下的可靠性問題。目前大多數(shù)LED路燈驅(qū)動(dòng)電源在寒地低溫環(huán)境下表現(xiàn)出不同類型的水土不服現(xiàn)象,較為突出的表征是低溫?zé)o法正常啟動(dòng)和長(zhǎng)期低溫運(yùn)行環(huán)境下的失效率較高現(xiàn)象。上述問題出現(xiàn)的主要原因在于驅(qū)動(dòng)電源在設(shè)計(jì)階段的器件選型沒有考慮低溫工作狀態(tài)的可靠性,部分關(guān)鍵元器件低溫環(huán)境下的特性發(fā)生變化,造成驅(qū)動(dòng)裝置無法低溫啟動(dòng)或正常運(yùn)行,引發(fā)故障的具體原因主要有以下四個(gè)方面: 第一、開關(guān)管在低溫條件下載流子的密度和活性都會(huì)降低,過載保護(hù)的啟動(dòng)點(diǎn)也會(huì)因此降低;第二、電解電容電解液在低溫下凍結(jié),失去電容效應(yīng)(溶液中的離子此時(shí)只存在離子極化),無帶載能力;第三、部分類型的光藕器件在低溫狀態(tài)下無法正常工作;第四、輸入端防止浪涌電流的熱敏電阻,在低溫下阻值變大(是常溫的3~5倍),也會(huì)造成低溫?zé)o法正常啟動(dòng)。 上述問題的解決途徑主要是從選擇溫度特性更好的器件入手。例如,不是所有的電解電容都無法在低溫下工作,一般來講,200V以上的電解電容耐低溫特性較差,而160V以下的電解電容基本都能夠在零下40℃環(huán)境正常工作,只要選用兩個(gè)低壓電解串連使用就可以解決問題。器件選型的調(diào)整可能會(huì)略微提高驅(qū)動(dòng)裝置的成本,但是從LED路燈的整體成本來看可以忽略不計(jì),考慮到提高可靠性和降低維護(hù)成本的因素,這種設(shè)計(jì)調(diào)整是非常必要和劃算的。
三、LED路燈冰凌凝結(jié)危害的防護(hù)措施
關(guān)于LED的低碳論文
近幾年,業(yè)界開始大量采用LED替代CCFL和EL作為L(zhǎng)CD的背光(背景光照明的簡(jiǎn)稱),與CCFL、EL相比.LED具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)可使LCD色彩更逼真,采用LED背光可以提供130%的NTSC色階,而CCFL僅為70%。色階的擴(kuò)充使LCD影像色度更飽和、更逼真;
2)可使LCD厚度更薄,在18英寸LCD模塊中,LED背光厚度為4mm~6mm,CCFL為8mm~12nm;
3)壽命長(zhǎng),可達(dá)5萬小時(shí);
4)符合環(huán)保要求,LED不含汞,
5)與EL背光相比,LED背光不會(huì)產(chǎn)生于擾。因此,LED背光廣泛用于PC、TV、汽車音響、手機(jī)、通信設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和手表等領(lǐng)域,它已成為L(zhǎng)CD背光市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。
2002年LED的市場(chǎng)需求量占背光市場(chǎng)總需求量的60%左右,目前,有綠、紅、藍(lán)和白色LED作為L(zhǎng)CD的背光,由于價(jià)格因素,綠色LED居主流,約占LED背光產(chǎn)品的80%,它們的額定電流為2mA~20mA,亮度為600mcd。由于白色LED的成本較高,目前主要用于彩屏手機(jī)和彩屏PDA的背光以及汽車儀表的照明。
白色LED的發(fā)光機(jī)理及特性1 發(fā)光機(jī)理單芯片白色LED是一種含InGaN活性層的CaN發(fā)光二極管,它主要有兩種發(fā)光機(jī)理:一種是結(jié)合藍(lán)色LED和黃磷,通過藍(lán)光和磷發(fā)射的`黃光的混合產(chǎn)生白光;另一種是通過紫外光LED和紅、藍(lán)、綠磷的組合產(chǎn)生白光。2 特性白色LED的主要特性有:正向壓降為3.5V;發(fā)光效率大于20lm/W,優(yōu)于白熾燈泡,次于熒光燈(601m/W~100lm/W),2011年,發(fā)光效率可提高到60lm/w,接近熒光燈水平,從而可大量用于照明市場(chǎng);光通量為231m;封裝尺寸小。Nichia公司于2003年推出SMD型白色LED,型號(hào)為NSCW215,它是一種側(cè)視SMD型白色LED,高度為0.8/1mm,電流為20mA時(shí),亮度達(dá)600mcd。Toyoda Gosei公司推出SMD型白色LED,尺寸為3.2 mm×2.8 mm,型號(hào)為TGwhite,電流為20mA時(shí),亮度達(dá)100mcd,發(fā)光效率為4.5 lm/W~5 lmW。
citizen公司采用Nichia公司的白色LED裸片開發(fā)出迄今為止世界上最小的白色LED,其厚度為0.55mm。Nichia公司的非SMD型白色LED的尺寸為11.2mm(寬)×7.2mm(長(zhǎng))×6mm(高),壽命長(zhǎng),達(dá)5萬小時(shí)以上。白色LED在照明市場(chǎng)上的應(yīng)用前景誘人,為此,世界各國(guó)LED廠商加緊開發(fā)大功率白色LED,如Nichia公司開發(fā)出大功率InGaNLED,功率達(dá)1 W~2W,是現(xiàn)有LED的10倍。美國(guó)加州大學(xué)固態(tài)發(fā)光及顯示中心計(jì)劃在2007年前開發(fā)出發(fā)光效率為200lm/W的白色LED。3 白色LED驅(qū)動(dòng)電路目前,白色LED主要用于彩屏手機(jī)和彩屏PDA,一個(gè)彩屏LCD的均勻背光需要3個(gè)~4個(gè)或更多的白色LED,智能手機(jī)可能需要6個(gè)或更多的白色LED。由于白色LED需求的增多。有力地推動(dòng)了白色LED驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)的增長(zhǎng)。據(jù)Linear公司電源事業(yè)部產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理TonyArmstrong估計(jì):"2003年手機(jī)出貨量將超過4億部。其中至少有60%~70%是彩屏手機(jī),此外。還將有1000部彩屏PDA,市場(chǎng)將有幾億塊白色LED驅(qū)動(dòng)器的需求",由于白色LED的正向壓降為3.5V,當(dāng)單節(jié)鋰電池相近,因此,需要一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器來解決白色LED的正向電壓?jiǎn)栴}。
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