1. مقدمه:
در مصرف انرژی کارخانه، مصرف انرژی روشنایی وزن خاصی را اشغال می کند. به عنوان مثال در یک ساختمان کارخانه ای به طول ۴۰٬۰ متر مربع، بار برق روشنایی حدود ۴۰۰ کیلووات است. بنابراین چگونگی دستیابی به صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست در انتخاب روشنایی کارخانه موضوع مهمی برای طراحان کارخانه است. علاوه بر صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست، فیچر روشنایی بر اساس منبع نور LED جدید دارای مزایای عمر طولانی، زمان پاسخ سریع، و رنگ نور خالص است. در سال های اخیر به طور گسترده ای مورد علاقه مصرف کنندگان قرار گرفته است.
2. تکنولوژی کلیدی طراحی روشنایی LED
فناوری های جدید، مواد جدید و فرایندهای جدید به طور مداوم در طراحی منابع نور LED با قدرت بالا به کار گرفته شده اند و پایه محکمی برای طراحی لامپ های ال ای دی با قدرت بالا می گذارد. از آنجا که همان برنامه های کاربردی منبع نور LED بسیار متفاوت هستند، طراحی، آزمایش و استانداردهای دیگر آنها معرفی لامپ های LED تاخیر خاصی دارد که منجر به تعویض ضعیف محصولات تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف از نظر ساختار و عملکرد می شود. در عین حال، محصولات روشنایی LED خود یکپارچگی عوامل مکانیکی، نوری، و الکتریکی هستند و طراحی آن ها حتی بیشتر درگیر است. تکنولوژی ها در بسیاری از زمینه ها.
3 ، LED خلیج بالا طراحی نور
3.1 انتخاب قدرت
لامپ های سنتی خلیج بالا بیشتر ۲۵۰ وات یا ۴۰۰ وات لامپ سدیم با فشار بالا و لامپ های هالید فلزی هستند. در مقایسه با ویژگی های لامپ های ال ای دی جدید، تفاوت های آشکاری وجود دارد، جدول زیر را ببینید:
با توجه به مشکلات لامپ سدیم با فشار بالا و پوسیدگی لامپ هالید فلزی و انتشار نور ثانویه در استفاده واقعی، کارایی نورانی واقعی بسیار پایین تر از 80lm/W است که اغلب نتواند به 70 درصد اسمی برسد. بر این اساس، قدرت نور خلیج بالا LED که برای اولین بار توسعه داده بودیم به حدود ۱۲۰ وات تنظیم شده است. هنگامی که اثر روشنایی انتظارات را برآورده می کند، بیش از ۵۰٪ انرژی را نسبت به لامپ های سنتی صرفه جویی خواهد کرد.
3.2 نور انتخاب منبع
در حال حاضر برندهای شناخته شده تر منابع نور LED با قدرت بالا در بازار عبارت اند از: CREE، OSRAM، NICHIA، Lumileds (اولین LED)، علاوه بر تولیدکنندگان تایوانی اپی استار، آدیسون، و تولیدکنندگان بسته بندی داخلی شنژن وانرون، ژوهای رویفنگ، جیانگشی لیانچوانگ و غیره نیز برندهای محبوبی هستند.
به منظور اطمینان از پایداری محصول، از شناخته شده ترین منبع نور CREE برای این لامپ صنعتی و معدنی استفاده می کنیم.
3.3 حرارت طراحی dissipation :
در LEDهای با قدرت بالا، از بین شدن گرما یک مشکل بزرگ است. به عنوان مثال، اگر یک LED نور سفید ۱۰W بازده تبدیل فتوالکتریکی ۲۰٪ داشته باشد، ۸W انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود. اگر هیچ اندازه گیری از دست دادن گرما انجام شود، دمای هسته LED با قدرت بالا به سرعت بالا خواهد رفت، زمانی که دمای اتصال آن (TJ) هنگامی که دما بالاتر از حداکثر دمای مجاز (معمولاً ۱۵۰ درجه سانتی گراد) بالا می رود، LED با قدرت بالا به دلیل گرم شدن بیش از حد آسیب خواهد دید. بنابراین طراحی از بین می رود گرما نیز مهم ترین محتوای ما است. در ادامه در مورد طراحی از بین رفتن حرارت از ترکیب بستر آلومینیوم و سینک گرما بحث خواهیم کرد.
3.3.1 انتخاب هیئت مدیره
در کاربرد محصولات LED معمولاً لازم است که چندین منبع نور LED بر روی یک بستر مدار مونتاژ شود. علاوه بر بستر مدار بازی نقش حمل ساختار ماژول LED، از سوی دیگر، به عنوان قدرت خروجی LED بالاتر و بالاتر می شود، بستر نیز باید نقش از بین رفتن حرارت برای انتقال حرارت تولید شده توسط کریستال LED بازی کند. بنابراین انتخاب مواد باید الزامات استحکام ساختاری و از بین رفتن گرما را در نظر بگیرد. برای بستر به ترتیب FR4، بستر سرامیکی و MCPCB را مقایسه کردیم.
(1) هدایت حرارتی FR4 در حدود 0.36W/m•K است، که نمی تواند نیازهای از بین دادن گرما از روشنایی LED با قدرت بالا را برآورده کند؛
(2) هدایت حرارتی سرامیک بیشتر از 80W /m•K است، که گران قیمت و ضعیف در قابلیت پردازش، و نمی تواند در یک منطقه بزرگ استفاده می شود؛
(3) MCPCB هدایت حرارتی بیشتر از 2.0W/m•K، قیمت متوسط، قابلیت پردازش قوی، فن آوری بالغ و تولید انبوه است.
3.3.2 طراحی رادیاتور
نقش رادیاتور جذب گرمای منتقل شده از بستر یا تراشه است و سپس آن را به محیط خارج می دهد تا اطمینان حاصل شود که دمای تراشه LED طبیعی است. بیشتر رادیاتورها به دقت طراحی شده اند تا برای همچشمی طبیعی و همچشمی اجباری مناسب باشند. یعنی رادیاتور فعال و رادیاتور منفعل. ویژگی های عملکرد مربوطه آن ها در جدول زیر نشان داده شده است:
با توجه به هزینه و پایداری، خنک کننده منفعل را انتخاب می کنیم. رادیاتورهای منفعل با توجه به مواد خود به رادیاتورهای ال اکستروژن و رادیاتورهای آل دی ریخته گری طبقه بندی می شوند. ویژگی های مربوطه به این ترتیب است:
در مورد استفاده از Heatpipe&Fin&Vapor-Champer بر روی سینک Heat، پس از آزمایش، دمای قطره قطره ای افت چندانی نمی کند. با توجه به الزامات پایداری لامپ مهندسی، برای استفاده در نظر گرفته نمی شود.
3.4 طراحی مکانیزم
طراحی مکانیزم نه تنها شامل ساختار مکانیکی کل لامپ، بلکه ظاهر زیبای لامپ است. بعد، ما طراحی خاص رادیاتور ریخته گری مرگ را از چهار جنبه زیر انجام می دهند.
A. بهترین نگاه
در مورد ظاهر، دو شکل زیر را پیش بینی کرده بودیم.
سی بهترین حرارتی
عملکرد تشعشع گرمای رادیاتور تا حد زیادی با طراحی مکانیکی رادیاتور تعیین می شود. مواد همان آلومینیوم ADC-12 die-cast است. هنگامی که سینک گرما پارامترهای مختلفی مانند قطر بیرون، ارتفاع باله، و چگالی باله داشته باشد، عملکرد از بین رفتن گرما ممکن است به مراتب متفاوت باشد. در طول فرایند طراحی، ما چهار رادیاتور مختلف با ساختارهای مختلف را انتخاب کردیم، و جریان گرمای آن ها را شبیه سازی کردیم، همان طور که در شکل زیر نشان داده شده است
از طریق شبیه سازی جریان گرما متوجه شدیم که Case4 بهترین عملکرد حرارتی را دارد. جدول زیر:
در عین حال می توانیم نتیجه گیری های زیر را به دست آوردیم:
(1) کاهش ارتفاع فین در حالی که افزایش قطر خارج از سینک حرارت برای به دست آوردن اثر از بین رفتن حرارت موثر تر است.
(2) برای سینک حرارت از همان وزن، افزایش ارتفاع می تواند اثر از بین رفتن حرارت موثر تر از افزایش قطر رادیاتور دست یابد.
(3) Case4 حرارتی بهترین است، ما افزایش قطر خارج از رادیاتور با کاهش ارتفاع فین، و دریافت بهترین رادیاتور تحت شرایط همان هزینه.
4 ، LED خلیج بالا نور نتایج تایید
به منظور اطمینان از کیفیت لامپ ها، ما یک سری آزمایش بر روی توزیع نور، حرارتی، ایمنی الکتریکی، و قابلیت اطمینان قبل از تولید انبوه و حمل و نقل انجام داده ایم. نتایج تأیید هر آزمون در زیر آمده است.
5. هزینه و ارزیابی سود
همانطور که همه ما می دانیم، در مقایسه با لامپ های سدیم پر فشار یا لامپ های هالید فلزی برای روشنایی گیاه، هزینه سرمایه گذاری اولیه لامپ های خلیج بالا LED بدیهی است که بسیار بیشتر از لامپ های سنتی است. با این حال، به دلیل اینکه منبع نور LED دارای ویژگی های کارایی نورانی بالا است، و هنگامی که آن را به یک لامپ ساخته می شود، مزیت مستقیم بودن قوی منبع نور LED به راحتی منعکس می شود. کارایی لامپ LED بسیار بیشتر از لامپ سنتی است، بنابراین ویژگی های صرفه جویی در انرژی آن را می توان آشکارا آشکار کرد. جدول زیر تجزیه و تحلیل سود سرمایه گذاری از لامپ خلیج بالا 120WLED ما و سنتی 400W لامپ سدیم فشار بالا است.
۶- نتیجه گیری
این چراغ نور خلیج بالا تحت اصلاحات و پیشرفت های بسیاری از مرحله طراحی اولیه به حمل و نقل تولید انبوه. از جمله، از طریق ارتباطات به موقع و همکاری نزدیک بین مهندسان R&D و بخش های کسب و کار، کیفیت محصول و ظاهر بهتر توسط بازار به رسمیت شناخته شده است. همچنین جزئیات طراحی بسیاری وجود دارد، مانند انتخاب گریس، درمان حلقه ضد آب، بهبود پوشش PC، انتخاب منبع تغذیه، و غیره، همیشه در بهبود مداوم هستند. همانطور که برای یک طرح طراحی معقول تر و نفیس تر، خوانندگان نیز خوش آمدید به ما اطلاع دهید. سپاسگزارم
