تقدم البحث والتطوير لأضواء الشوارع LED

في الوقت الحاضر، أضواء الشوارع LED يمكن رؤيته في كل مكان. فهي لا تزين سماء الليل فحسب، بل تقدم أيضًا مساهمة كبيرة في الحفاظ على الطاقة. ومع ذلك، فإن استخدام مصابيح الشوارع LED له قيود معينة، بحيث لم يتم استخدامه بالكامل. من أجل تمكين أضواء الشوارع LED من لعب المزيد من الأدوار في حياتنا، في المستقبل R&د، تطبيقات الإنتاج والترويج، يجب أن نحلها من الجوانب التالية:

1. يحتاج تحسين التدفق الضوئي أيضًا إلى مزيد من التحسين من المستوى الأساسي لتقنية LED الفوقي عالية الطاقة وتكنولوجيا الرقائق. تتمثل طريقة صنع مصابيح LED البيضاء في الداخل والخارج في وضع شريحة LED أولاً على الركيزة المعبأة، وربطها بسلك ذهبي، ثم طلاء فوسفور YAG حول الشريحة، ثم تغليفها براتنج الإيبوكسي. لا يحمي الراتينج الشريحة فحسب، بل يعمل أيضًا كمكثف. ويضرب الضوء الأزرق المنبعث من شريحة LED طبقة الفوسفور المحيطة بها فيتناثر وينعكس ويمتص عدة مرات، ثم ينبعث في النهاية إلى الخارج. تبلغ ذروة الخط الطيفي لمصباح LED (الأزرق) 465 نانومتر، ويبلغ عرض نصف القيمة 30 نانومتر. جزء من الضوء الأزرق المنبعث من LED يثير طبقة الفوسفور YAG الصفراء، مما يجعلها تنبعث منها ضوء أصفر (قيمة الذروة هي 555 نانومتر)، ينبعث جزء من الضوء الأزرق مباشرة أو بعد الانعكاس، والضوء الذي يصل إلى الخارج أزرق والضوء الأصفر، أي الضوء الأبيض. يمكن لتقنية FlipChip (FlipChip) الحصول على انبعاث ضوئي أكثر فعالية من تقنية تغليف شرائح LED التقليدية. ومع ذلك، إذا لم تتم إضافة طبقة عاكسة تحت القطب الكهربائي للطبقة الباعثة للضوء من الرقاقة لتعكس الطاقة الضوئية المهدرة، فسوف يتسبب ذلك في فقدان الضوء بنسبة 8٪ تقريبًا. لذلك، يجب إضافة طبقة عاكسة إلى مادة اللوحة السفلية. يجب أيضًا أن ينعكس الضوء الموجود على جانب الشريحة على سطح مرآة المشتت الحراري لزيادة معدل إخراج الضوء للجهاز. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي إضافة طبقة من مادة السيليكون بين الركيزة الياقوتية (الياقوت) لشريحة الوجه وسطح الترابط لموجه ضوء راتنجات الإيبوكسي لتحسين معامل انكسار الضوء المنبعث من الشريحة. من خلال تحسين تكنولوجيا التغليف البصري، يمكن تحسين معدل استخلاص الضوء (التدفق الضوئي) لأجهزة LED عالية الطاقة بشكل كبير.

2. التصميم الأمثل لمعدات الإضاءة LED لتحسين جودة استخدام LED. لذلك، من الملح بشكل خاص دراسة تصميم توزيع الضوء البصري الثانوي لمصادر إضاءة LED عالية الطاقة لتلبية احتياجات توزيع الضوء للإسقاط على مساحة كبيرة وإضاءة الفيضانات. ومن خلال تقنية التصميم البصري الثانوي، يمكن لتصميم الأكواب العاكسة الإضافية والعدسات البصرية المتعددة والسطح شبه الكروي الباعث للضوء أن يحسن كفاءة استخلاص الضوء للجهاز. اتجاه الإضاءة لمصدر الضوء التقليدي هو 360 درجة. يعتمد المصباح على العاكس ليعكس معظم الضوء إلى اتجاه محدد. فقط حوالي 40% من الضوء يصل إلى الطريق مباشرة من خلال الغطاء الزجاجي، ويتم تسليط الضوء الآخر من المصباح من خلال عاكس المصباح. ، كفاءة عاكس المصباح بشكل عام هي 50٪ ~ 60٪ فقط، لذلك يتم عرض حوالي 60٪ من خرج الضوء في المصباح على الطريق بعد خسارة 30٪ ~ 40٪. يقتصر جزء كبير من الضوء الناتج من مصدر الضوء على التسخين الداخلي واستهلاك المصباح. معظم ضوء مصابيح LED هو ضوء أمامي، وهو ما يمكن تحقيقه >كفاءة مضيئة 95%. هذه إحدى الخصائص المهمة لمصابيح LED التي تميزها عن مصادر الإضاءة الأخرى. إذا لم يتم استخدام هذه الخاصية بشكل جيد، فإن مزايا مصابيح LED ستكون كبيرة. تخفيض. نظرًا لأن معظم مصابيح LED عالية الطاقة يتم تجميعها باستخدام شرائح LED متعددة، فنحن بحاجة إلى إضاءة العديد من مصادر الضوء في اتجاهات مختلفة. نعطي العنان لخصائص حزمة الرقائق المدمجة ونستخدم العدسات لحل المشكلة. من خلال التصميم البصري، تم تجهيز منحنيات محدبة مختلفة وفقًا للاحتياجات المختلفة. ، الاعتماد على العدسة لتوزيع الضوء على اتجاهات مختلفة، للتأكد من أن زاوية الضوء الكبيرة يمكن أن تصل إلى 120 درجة ~ 160 درجة، ويمكن للصغيرة تركيز الضوء في حدود 30 درجة. بمجرد الانتهاء من العدسة، يمكن ضمان نفس النوع من المصابيح في إطار عملية الإنتاج. وصلت خصائص توزيع الضوء للاثنين إلى نفس المستوى. من الممكن تمامًا جعل مصابيح الشوارع LED تلبي نوع ضوء جناح الخفاش الذي تتطلبه معايير إضاءة الطريق من خلال التجارب المتكررة والتلخيص المستمر للخبرة. لقد وصلت مصابيح الأنفاق وأضواء الشوارع والإضاءة العامة إلى متطلبات الإضاءة الخاصة بأماكن التطبيق الخاصة بها.

3. يعد تبديد الحرارة مشكلة رئيسية تحتاج مصابيح الشوارع LED إلى حلها. كما نعلم جميعًا، فإن LED هو جهاز إلكتروني ضوئي. أثناء عملية التشغيل، يتم تحويل 15% إلى 25% فقط من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، ويتم تحويل بقية الطاقة الكهربائية تقريبًا إلى طاقة حرارية، مما يزيد من درجة حرارة LED. في مصابيح LED عالية الطاقة، يعد تبديد الحرارة مشكلة كبيرة. على سبيل المثال، إذا كان مصباح LED ذو الضوء الأبيض بقدرة 10 وات يتمتع بكفاءة تحويل كهروضوئية بنسبة 20%، فسيتم تحويل 8 وات من الطاقة الكهربائية إلى حرارة. إذا لم يتم اتخاذ أي تدابير لتبديد الحرارة، فإن درجة الحرارة الأساسية لمصباح LED عالي الطاقة سترتفع بسرعة، عندما ترتفع درجة حرارة الوصلة (TJ) عندما ترتفع درجة الحرارة فوق الحد الأقصى المسموح به لدرجة الحرارة (عادة 150 درجة مئوية)، سيضيء مصباح LED عالي الطاقة تتضرر بسبب ارتفاع درجة الحرارة. ولذلك، في تصميم مصابيح LED عالية الطاقة، فإن العمل التصميمي الأكثر أهمية هو تصميم تبديد الحرارة. نظرًا لمتطلبات السطوع العالية لمصابيح الشوارع LED، فإن بيئة الاستخدام قاسية نسبيًا، إذا لم يتم حل تبديد الحرارة بشكل جيد، فسوف يتسبب ذلك بسرعة في شيخوخة LED وتقليل الاستقرار. مصباح الشارع يستخدم مصباح الصوديوم عالي الضغط 250W، بسبب التكنولوجيا الناضجة والتحكم الجيد في تبديد الحرارة، حتى لو كان يعمل لمدة 5000 ساعة، فإن اضمحلال الضوء لا يزال صغيرًا جدًا. مصابيح الشوارع LED عالية الطاقة في نفس الظروف، إذا لم يتم حل تبديد الحرارة بشكل جيد، فسيكون تسوس الضوء كبيرًا. تتضمن طرق تبديد الحرارة لمصابيح الشوارع LED بشكل أساسي ما يلي: تبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي، وتبديد الحرارة القسري بمروحة إضافية، وأنابيب الحرارة، وتبديد حرارة أنابيب الحرارة الحلقية، وتبديد حرارة لوحة درجة الحرارة الموحدة. تتميز طريقة تبديد الحرارة القسرية لتركيب المروحة بنظام معقد وموثوقية منخفضة، كما أن طريقة تبديد الحرارة لأنابيب الحرارة ولوحة درجة الحرارة الموحدة مكلفة.

4. سوف تختار مصابيح الشوارع LED في النهاية التركيب والصيانة المعيارية. مصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي الأكثر استخدامًا على الطريق، والكوابح الداخلية والمكونات الأخرى ليس من السهل إتلافها، ومعظم أسباب عدم الإضاءة هي تلف مصدر الضوء، وطريقة الصيانة تحتاج فقط إلى استبدال مصدر الضوء. يمكن للمشغل الماهر إجراء عمليات رفيعة المستوى شخصيًا. ومع ذلك، تحتوي مصابيح الشوارع LED على العديد من المكونات الداخلية. باستثناء مصدر الضوء (الرقاقة)، ​​فإن تلف الأجزاء الأخرى سيؤدي إلى عدم إضاءة الشريحة. لذلك، في مكان الحادث، من المستحيل تحديد سبب تلف مصباح الشارع LED على الفور. إذا لم تضيء مصابيح الشارع LED، فيجب إزالة مصابيح الشارع LED وشحنها مرة أخرى إلى المصنع لإجراء اختبارات مختلفة. هذه الطريقة لاستبدال مصابيح الشوارع LED مرهقة للغاية. النسخة النهائية من تطوير إضاءة الشوارع LED هو أن تتطور إلى نمطية . مصدر الضوء والكهرباء وما إلى ذلك. يتم استبدالها جميعًا وفقًا للاتصال الإضافي، بحيث يمكن للعامل الماهر الحكم بشكل مستقل تمامًا على سبب الضرر وإجراء الصيانة في الموقع.