大功率集成模块光源路灯与单颗阵列式路灯对比
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什么是大功率LED?大功率LED广义上说就是单颗LED光源功率大于0.35W(含0.35W)的。
基本上我们以1W的为主。
我国虽有多家企业开发生产LED城市照明路灯,但很多是用小功率LED阵列作发光体,散热问题解决了,所用LED数量要很多,小功率LED光衰强,安装成本高;城市照明LED路灯采用大功率LED是发展的趋势,少数用大功率LED作发光体的路灯产品由于没有很好地解决功率达到一定量时,LED的散热问题;LED的散光和聚光控制问题;路灯在路面照射面的照度范围、型态和照度的均衡问题;光电转换效率太低,每瓦只有几个流明等问题。
因此产品性能还不尽如人意;高性能的产品价位又居高不下,难以推广普及。
散热和可靠性是影响LED应用主要因素LED光源有两种做法,一种是使用传统小功率LED作组合,一般多达上百颗甚至数百颗,电源设计复杂。
另一种是使用大功率管作光源,价格比较贵。
两种方法都不可避免地要将散热设计和工作可靠性作为主要设计考虑因素,国内多应用于政府示范性工程,真正市场化运作的工程很少,国外这方面的应用实例较多,但其最大的缺点依然是可靠性、出光流明数和价格,很多工程由于LED品质低劣,没有很好地表现出寿命长的优点。
还有,从成本、市场的角度考虑,LED作为照明光源,其是否与太阳能结合使用,在设计上需要走不同的路线,并不是单独作为一种光源来开发就能完成的。
LED器件产品应用到路灯上,技术上的特殊要求主要是要结合LED光强和发光角度来设计,另外由于多颗LED组合,出光设计方面要兼顾照射面域,灯具方面需要重点考虑散热的有效性。
LED路灯与普通路灯的对比优势:节能、环保,易于和低压适配,也可和太阳能系统直接配套,无需额外的逆变、转换过程,能达到最大的能源利用率。
不足:照明角度偏小、不均匀,颜色显色指数偏低,光学、散热设计复杂。
技术上的不足:当前技术下的光通量还不够,光效太低,品质难以保证。
解决措施:LED产品应用于路灯需要专门的设计,也需要专门的标准(用传统光源的测试数据来评价LED光源往往并不客观)。
COB光源的优势COB(Chips-on-Board)光源是一种新型的LED光源技术,其特点是将多颗LED芯片集成在一个载体(通常是陶瓷或镀金硅胶)上,形成一个小型COB模块。
相比传统的单颗LED光源,COB光源在许多方面具有优势。
以下是对COB光源的优势的详细描述:1.高光亮度:COB光源内集成了多颗LED芯片,可以提供更高的光亮度输出。
由于多个LED芯片的并联工作,使得COB光源能够达到更高的光输出效果。
2.均匀照明:COB光源采用多颗LED芯片的布局,可以实现更均匀的光照明效果。
相比传统的单颗LED光源,COB光源能够消除多颗LED之间的间隙问题,避免了照明中的明暗不均问题。
3.超高光效:COB光源采用多颗LED芯片并联工作,可以大大提高光效。
由于多颗LED芯片同时提供光源,能够提供更高的光效输出,将电能转化为光能的效率更高。
4.超长寿命:COB光源采用多颗LED芯片组成,每颗芯片发光面积较小,因此在同等功率下每颗芯片的工作电流较小,可以减少热量产生,延长整体的使用寿命。
此外,由于多颗芯片的并联工作,即使其中颗芯片出现故障,也不会导致整个光源失效。
5.节能环保:COB光源具有超高的光效,相较于传统的照明光源(如白炽灯、荧光灯等),能够显著降低能耗。
此外,由于COB光源的超长寿命,能够减少更换光源的频率,从而减少对环境的影响。
6.热管理优势:COB光源的多颗芯片同时工作,能够有效分散热量,提高热管理效果。
COB光源通常具有良好的散热结构,可将产生的热量快速传导到散热结构,保持光源温度在正常范围内。
7.尺寸小巧:COB光源的多颗LED芯片集成在一个小型载体上,使得整个光源的尺寸相对较小。
这使得COB光源在空间有限或要求小型化的应用中具有独特的优势。
8.色彩还原性好:COB光源在颜色还原上表现出色,能够提供更好的色彩还原性能。
多颗LED芯片的并联工作,可以实现更广泛的色域覆盖,更接近自然光的效果。
LED路灯市场产品指标分析LED路灯的应用来自LED芯片技术的快速发展,光效率的快速提升,光源价格的快速降低。
LED路灯的技术满足了所有关于道路照明的严苛要求,在光效率、色温、显色指数、眩光、稳定性方面都取得了重要发展,可广泛使用道路照明和髙速公路,现有光效率可达到140Lm/Wo在很多EMC案例中,采用分段时间见调光模式,在原有基础上又能降低30%的能耗,综合节能可达到75% 左右。
目前,LED路灯是城市照明发展的主战场,越来越多的城市正在尝试用LED路灯替换传统路灯,LED路灯渐渐遍布城市的各条道路,成为城市宣传的新名片。
本文分为路灯市场与泽汇产品信息对比、路灯植入LED光引擎模组的优点两部分。
国际公司:1、P HILIPS2、O SRAM3、C REE国内企业:1、东莞勤上光电股份有限公司2、山西光宇半导体照明股份有限公司3、宁波燎原灯具股份有限公司4、深圳市邦贝尔电子有限公司5、杭州华普永明光电股份有限公司6、浙江晶日照明科技有限公司7、上海三思电子工程有限公司8、深圳市洲明科技股份有限公司9、中节能晶和照明有限公司第一部分:市场主流与泽汇光电的路灯产品信息表一:国际LED路灯标杆企业产品信息表CREE CREE为全球LED LED芯片:广泛使用于业界外延、芯片、封的最高亮度及最高效率蓝装、LED照明解决色和绿色LED芯片方案、化合物半LED灯:LED灯具应用于信导体材料、功率显,指示,建筑,个人便器件和射频于一携式和普通照明LED照明体的著名制造商解决方案:LED灯具应用于和行业领先者。
商业及住宅家装照明功率Cree公司是市场器件:功率器件应用于电上领先的照明革源供应,车载驱动,UPS非新者与半导体制间断电源,混合动力电动造商,以显著提汽车高固态照明,电无线器件:微波晶体管器力及通讯产品的件应用于电信和军方市场1-130W光效:130-170Lm /W产品色温: 2700/3000 /4000/450 0/6000K表二:国内LED路灯标杆企业产品信息表国家级重大科研3)牛仔系列:产品色温: 项目,是国家发4)海豚系列:小功率路灯,4000/4500改委批复的固态应用自主研发第三代模组,/6000K光源国家地方联采用非对称蝙蝠翼双等度合工程研究中心配光,灯具最大出光效率的承担单位,科93%以上。
LED路灯配光方案比较分析[附图]led(LightEmittingDiode)是21世纪具有竞争力的新型固体光源,与传统光源相比具有体积小、寿命长、能耗低、控制灵活等优势。
在道路照明中,随着白光LED技术的发展,单粒LED的光通量不断提高,LED取代传统光源用于LED路灯将成为趋势。
光源在空间各个方向的光强分布即为配光。
LED路灯配光是使光线尽可能投射到被照路面各个区域,获得符合道路照明要求的光分布,LED路灯配光设计是否准确到位是其能否替代传统路灯的关键因素之一。
研究LED路灯配光对今后LED道路照明的系统设计研究具有重要意义。
1 LED路灯配光的特点和要求1。
1 LED路灯配光形状特点在道路照明中,如果没有对LED路灯光源配光,照射在路面上的光型为面积较大的圆形光斑,会有部分光散落到路面之外而没有被利用,.为了满足对路面的亮度、照度、均匀度的要求,且尽可能使得大部分光都分布在道路面上以提高灯光的利用率,减少不必要的浪费,通常需要对LED路灯进行配光,LED路灯输出的光线照射在路面上所形成的光型或光斑以矩形为佳,。
图1 LED路灯配光示意图1.2 道路照明标准配光要求根据《城市道路照明设计标准》要求,道路照明中道路分为快速路与主干路、次干路、支路,LED道路照明配光要求标准值应符合表1的规定.表1 道路照明标准值目前的LED路灯研究主要集中在次干路和支路上的应用,光通量小是LED路灯不能应用在主干路上的主要原因。
在主干路上的应用还有待LED技术的研究和发展.表1 道路照明标准值1。
3 LED路灯的配光曲线发光强度的空间分布通常称为配光曲线。
在路灯的下方,光强应是最小,随着仰角θ增加,光强I增加.函数关系为:即配光曲线表达式.道路照明单一灯具的理想配光曲线示意图。
由于光学设计复杂性,配光形状难以完全符合函数关系,可以减小θ角的投射范围,减少灯具的间距来得到均匀照度。
一般来说,希望在配光后能实现宽角度的“蝙蝠翼”形配光。
经济性对比一、用电负荷计算总用电负荷为4322.32kw 需要系数为0.8 计算功率为3194.256kw二、各单体进线线径一号综合楼:配电室一1*YJV(4*150+1*70) 2*YJV(4*150+1*70)配电室二1*YJV(4*150+1*70) 2*YJV(4*150+1*70)二号宿舍楼:配电室2*YJV(4*150+1*70)三号餐饮楼:配电室2*YJV(4*185+1*95)四号客房楼:配电室一2*YJV(4*120+1*70)配电室二1*YJV(4*150+1*70) 2*YJV(4*25+1*16)五号L型楼:配电室1* YJV(4*95+1*50) 2*YJV(4*185+1*95)1*YJV(4*35+1*16)三、变电站设于新建建筑与L型楼之间一号综合楼:YJV(4*150+1*70)电缆共526.2*3+628.92*3=3465.36m二号宿舍楼:YJV(4*150+1*70)电缆共480.624*2=961.248m三号餐饮楼:YJV(4*185+1*95)电缆共435.864*2=871.728m四号客房楼:YJV(4*120+1*70) 电缆共297.12*2=594.24mYJV(4*150+1*70) 电缆共297.12 mYJV(4*25+1*16) 电缆共297.12*2=594.24m五号L型楼:YJV(4*95+1*50) 电缆共67.65 mYJV(4*185+1*95) 电缆共67.65*2=135.3mYJV(4*35+1*16) 电缆共67.65 m新建建筑:4*YJV(4*150+1*95) 电缆共114.25*4=457m四、变电站分设于新建建筑与L型楼之间与三号餐饮楼地下一层一号综合楼:YJV(4*150+1*70)电缆共216.5*3+242.4*3=1376.7m 二号宿舍楼:YJV(4*150+1*70)电缆共235.14*2=470.28m三号餐饮楼:YJV(4*185+1*95)电缆共23*2=46m四号客房楼:YJV(4*120+1*70) 电缆共36.67*2=73.34mYJV(4*150+1*70) 电缆共36.67mYJV(4*25+1*16) 电缆共36.67*2=73.34m五号L型楼:YJV(4*95+1*50) 电缆共67.65mYJV(4*185+1*95) 电缆共67.65*2=135.3mYJV(4*35+1*16) 电缆共67.65m新建建筑:4*YJV(4*150+1*95) 电缆共114.25*4=457m五、经济性比较根据市场价格YJV(4*150+1*70)电缆384.37元/米YJV(4*185+1*95)电缆478.96元/米YJV(4*120+1*70)电缆315.52元/米YJV(4*25+1*16)电缆68.65元/米YJV(4*95+1*50)电缆247.05元/米YJV(4*35+1*16) 电缆91.47元/米方案一:电缆总价格为YJV(4*150+1*70) 384.37元/米*5180.728米=1991316元YJV(4*185+1*95) 478.96元/米*1007米=482326元YJV(4*120+1*70) 315.52元/米*594.26米=187500元YJV(4*25+1*16) 68.65元/米*594.26米=40794元YJV(4*95+1*50) 247.05元/米*67.65米=16712元YJV(4*35+1*16) 91.47元/米*67.65米=6187元总价格为:2724835元方案二:电缆总价格为YJV(4*150+1*70) 384.37元/米*2340.65米=899675元YJV(4*185+1*95) 478.96元/米*181.3米=86835元YJV(4*120+1*70) 315.52元/米*73.34米=23140元YJV(4*25+1*16) 68.65元/米*73.34米=5034元YJV(4*95+1*50) 247.05元/米*67.65米=16712元YJV(4*35+1*16) 91.47元/米*67.65米=6187元总价格为:1037583元。
路灯种类:1、按路灯高度分:高杆路灯、道路灯、庭院灯;2、按路灯灯杆材质分:钢质路灯与不锈钢路灯;3、按路灯光源分:钠灯路灯,LED路灯,节能路灯。
4、按造型分:景观灯、单臂路灯,双臂路灯。
5、按供电方式分:市电路灯与太阳能路灯、风光互补路灯路灯涉及照明技术,适用于街道路灯。
目的在于设计出一种长寿命,低功耗,高功率因数,电流谐波含量小的高效电子节能路灯。
该路灯高效电子节能路灯包括顺序连接的电网高压泄流支路R1、C1,整流桥D1-D4,功率因数校正支路C2、D5、D6,高中频毛刺滤波支路L1、L3,高频振荡电路BG1-BG2,启动支路L2、C7和灯管T;比以往路灯可节电80%;谐波含量THD〈25%,延长灯管寿命可达3—4倍。
定义太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。
太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。
太阳能路灯一、灯高1、灯具安装高度,同一街道灯具安装高度必须一致(发光中心到地面高度)。
小弯灯一米灯5-6米普通街道长臂灯和吊灯6.5-7.5米快车道弧型灯不低于8米慢车道弧型灯不低于6.5米2、特殊灯型根据设计要求安装,灯的高度在致相当于需要被照明马路的宽度。
只在一侧照明时H≌L 在两侧照明时H≌L/2 其中,H:灯具安装高度(米)L:路宽(米)二、灯具仰角12、灯头可调时,应使光源中心线落在路宽的L/3-1/2范围内。
3、对长臂灯(或支臂灯)灯身在安装后,灯头侧应比电杆侧仰起100毫米。
4、特殊灯具应根据配光曲线来决定灯具仰角。
第二节路灯灯具部分1、灯具应牢固端正,谢绝有松动,歪斜现象。
2、灯罩应完整无损,没有破碎。
路灯的种类和说明路灯是指用于照明道路的灯具,其种类各异,具有不同的用途和特点。
下面将介绍几种常见的路灯种类及其说明。
1. 高压钠灯(High Pressure Sodium Lamp)高压钠灯是一种以钠蒸汽为光源的路灯,具有高亮度、高效能和长寿命的特点。
它的光线呈现出黄色的暖色调,适合用于普通的道路照明。
高压钠灯的发光效率高,能耗相对较低,经济实用。
2. 荧光灯(Fluorescent Lamp)荧光灯广泛应用于路灯照明中,其采用荧光物质发光的方式。
相较于其他类型的灯具,荧光灯在照明效果上更加均匀,亮度较高。
此外,荧光灯寿命长,能耗低,且具有较高的色彩还原性,能够提供更好的视觉效果。
3. LED灯(Light Emitting Diode)LED灯是目前应用最广泛的新型照明设备之一、它采用半导体材料发光,具有高亮度、低能耗和长寿命的特点。
LED灯的优势在于其发光效果较好,能够提供更加明亮的光线,同时具有节能环保的特点。
此外,LED灯具有集成度高、体积小等特点,适应性强。
4. 太阳能路灯(Solar Street Light)太阳能路灯是利用太阳能进行光源供给的一种智能照明设备。
它具有独立运行的能力,不受电网供电的限制,因此在无电源供给的地区广泛应用。
太阳能路灯节能环保,无需电费,同时具备自动光控和时间控制的功能,能够根据光照强度和时间进行智能调节。
5. 智能路灯(Smart Street Light)智能路灯是指集成了感应器、控制器和通信技术等功能的智能化照明设备。
它可以通过感应器感知行人和车辆,根据实时状况自动调控亮度和开关时间,以达到节能的目的。
智能路灯还可以实时监测和控制照明设备的状态,提供远程监控和管理功能,实现智慧城市的建设。
6. 异光灯(Induction Lamp)异光灯是一种采用无电极感应放电原理的照明设备。
它采用无极度设计,无内电极,因此具有高效能、寿命长和光束均匀等特点。
异光灯的亮度和稳定性较好,在大范围照明领域有广泛应用。
一体化和分体式太阳能路灯的优劣对比随着光伏发电和LED照明的高速发展,太阳能照明产品受到越来越多人的青睐。
利用光伏的发电,LED高光效的二者完美的相结合,让越来越多人感受到阳光发电带来的经济利益与光带来的乐趣。
下面我们来分析一下,第一代分体路灯和第二代的一体化路灯的优劣对比。
首先,我们从内部关建的部件做对比:A电池:电池在太阳能路灯中起来存储电量和供电的一个关建性部件,电池的好坏直接影响到路灯的使用寿命和阴雨天的待机时间。
第一代铅酸电池第二代锂电池1.1:第一代分体式的基本上使用的电池是铅酸电池,第二代一体式的电池是锂电池,锂电池的充分电次数是铅酸电池的3倍,充分电次数的多少直接影响到电池的使用寿命。
1.2:铅酸电池的最低使用温度为-5℃,在温度低于5℃的时候,铅酸电池会出现容量降低,低于零下10℃时,电池容易出现电解液冻结而导致电池暂时失效。
锂电池因为是固态电池,最低的使用温度为-20℃,气温不低于-20℃的时候,电池不会出现降低容量的情况发生,气温低于20℃-30℃的时候,锂电池会降低30%的容量,在我国的东北及新疆和西藏地区,冬天晚上的室外温度都会低于零下10℃-30℃,如果使用的是铅酸电池,将直接导致电池不能放电,导致灯具不亮,第二代则可以在室外低温的情况下正常使用。
电池总结:通过上面电池的充放电次数和低温的使用温度对比,不论是在充放电次数及低温下的使用效果对比,第二代的电池都完胜第一代的电池。
B安装的对比,安装的工艺直接影响到安装速度,安装速度的快慢直接影响到安装的工程费用第一代和第二代太阳能路灯安装对比图:1.1:从第一代的安装图中可以看出,安装第一代的分体式太阳能路灯要挖灯杆的地笼坑,还要挖电池的存放坑,为了让电池不会因为下雨而浸水,要把电池悬空存放,埋好电池后,要安装太阳能板,安装灯具灯头,固定好这些套件后,还要在灯具内部接线让系统工作起来。
1.2:第二代太阳能路灯的安装只要三步,挖地笼,安装好灯具,立起灯标,路灯就装好。
大功率集成模块光源路灯与单颗阵列式路灯对比
集成式LED光源+微槽群复合相变冷
却技术
单颗点式光源+灯壳型材散热
配光 透镜单镜头,透光率93%以上。
采多颗小透镜与强化玻璃结合,3
次透镜下LED透光率仅80%以下
路灯成本 LED集成式芯片含基板成本约为点式
光源一半以下
阵列式LED加工费,维护检测费用
高6倍以上
散热问题 微槽群复合相变技术针对热源集中,
温度高集成式芯片。
冷却器热流密度
达到400w/C㎡,取热能力强。
接近零
光衰,完成LED原设计规格5-10万小
时
阵列式LED含透镜铝基板,无法有
效导热,以红外线热像仪结温多在
120度以上,光衰严重,影响寿命。
基本只能达到2,000-20,000小时
不等
安全防水 微槽群复合相变冷却器真空密封,散
热器自身重量轻,目前最小尺寸
0.9kg。
整灯重量只有6kg,安装简便,
IP67。
采用大型铝挤型灯壳辐射散热,每
盏重量13.5kg以上,安装辛苦,危
险,IP66很难达到,由于频繁雨水
冲刷很容易产生翘边使得芯片温度
高,寿命短。
生产问题 LED集成式芯片简化整灯组装测试,
生产效率高,利润高
点式LED组装,测试时间长,组装
成本高,产能有限,利润减少。
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