优文版大功率LED路灯可行性报告文档格式.docx
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自去年以来,在国家节能政策的推广下,很多省市已将应用LED道路灯的事宜列入政府的议事日程并提出发展规划,我国的技术标准今年内也将出台,LED道路灯的大规模商业化应用指日可待。
所以LED照明的发展趋势还是很好的!
(二)LED灯的市场情况
LED灯的市场非常大,全球在未来5—10年内将形成500—1000亿美元的市场。
中国的市场也将超过GG00亿人民币,仅GG省现有路灯就达400万盏,若全部更换的话需要人民币300亿。
现在是LED技术产业化应用大规模展开、分工格局快速形成的重要阶段,因此,在这个阶段可利用我们已有的专利技术、已经成熟的生产工艺方法,在合适的地域迅速成立新的生产型企业,将企业在现有的基础上很快做大做强。
抢占国内乃至国际LED道路灯的大市场。
从全球LED产业发展看,现在正处于成长期,随着LED照明技术的突破、应用推广和投资的加快,LED产业正迅猛发展、世界主要的LED厂商尚未形成垄断格局,为我们新成立的企业今后实现跨越式发展提供了机遇。
此外,国家也高度重视节能和环保,LED作为节能减排的朝阳企业备受关注。
国家中长期科学和技术发展规划纲要“将LED列入第一重点领域,启动了“国家半导体照明工程”将其列入国家“863”计划及“GG”重点攻关课题,大力扶持LED产业。
各省市也积极规划“绿色节能照明工程”。
以GG省为例,08年底计划实施“千里路十万盏灯”LED示范工程,09年初已扩大至20万盏灯。
(我们省现在还没有大面积推广LED路灯)为了扶持节能灯照明企业的发展,国家08年采购了50万盏节能灯,补贴50%后推向用户,这一方式09年将增加至100万盏,这些都充分显示政府推广LED节能灯的决心和强有力的倾斜式扶持政策。
LED照明产业必将成为市场新的宠儿。
综上所述,现在选择进入这个行业是一个非常好的时机,可谓“天时、地利、人和”均具有。
(三)产品技术性能介绍
(1)LED恒流源
LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,近年来在各行业应用得以快速发展,LED恒流源成了关注热点,理论上,LED的使用寿命在10万小时以上,但在实际应用过程中,由于LED恒流源的设计及驱动方式选择不当,使LED极易损坏。
由于LED的生产厂家及LED规格不同,电流、电压特性均有差异。
现以白光LED典型规格为例,按照LED的电流、电压变化规律,一般应用正向电压为3.0-3.6V左右,典型值电压为3.3V,电流为20mA,当加于LED两端的正向电压超过3.6V后,正向电压很小的增加,LED的正向电流都有可能会成倍增涨,使LED发光体温升过快,从而加速LED光衰减,使LED的寿命缩短,严重时甚至烧坏LED。
根据LED的电压、电流变化特性,对LED驱动的设计提出严格要求。
当前很多厂家生产的LED灯类产品,采用阻、容降压,然后加上一个稳压二极管稳压,向LED供电,这样LED恒流源方式存在极大缺陷,首先是效率低,在降压电阻上消耗大量电能,甚至有可能超过LED所消耗的电能,且无法提供大电流驱动,因为电流越大,消耗在降压电阻上的电能就越大,所以很多产品的LED不敢采用并联方式,均采用串联方式降低电流。
其次是稳定电压的能力极差,无法保证通过LED电流不超过其正常工作要求,设计产品时都会采用降低LED两端电压来供电驱动,这样是以降低LED亮度为代价的。
采用阻、容降压方式驱动LED,LED的亮度不能稳定,当供电电源电压低时,LED的亮度变暗,供电电源电压高时,LED的亮度变亮些。
阻、容降压方式驱动LED的最大优势是成本低。
根据LED电流、电压变化特点,采用恒压驱动LED是可行的,虽然常用的稳压电路,存在稳压精度不够和稳流能力较差的缺点,但在某些产品的应用上可能过精确设计,其优势仍然是其它驱动方式无法取代的。
采用LED恒流源方式,是比较理想的LED恒流源方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定。
还有一种LED驱动方式是可行的,它即不恒压,也不恒流,但通过电路的设计,当LED正向电压升高时,使驱动电流减小,保证了LED产品的安全。
当然正向电压的升高只能在LED承受范围,过高也会损坏LED。
理想的LED恒流源方式是采用恒压、恒流。
但驱动器的成本增加。
其实每种驱动方式均有优、缺点,根据LED产品的要求、应用场合,合理选用LED恒流源方式,精确设计驱动电源成为关键。
我公司研发LED灯恒流源采用美国国家半导体公司生产的芯片,自主研发的恒压、恒流电路,模块化一体设计。
可任意组合成不同功率及亮度需求的产品,每个模块是一个独立的光源且可互换,局部故障不会影响整个灯具的正常工作,方便拆卸及维护,节约维护成本。
并且带自动光控电路,半功率自动控系统,恒流功率最大可到200W。
(2)散热器与灯壳一体化设计
优良的结构设计,充分保障了LED的散热要求及使用寿命,同时兼顾了光的分布需要和使用的安全性。
(3)共晶大功率LED特性
由于目前的检测方法和参数是参照传统灯的标准,它还不能够完全准确的反应出用不同芯片规格生产出来的LED路灯所具有的全部性能。
所以从检测报告看,其光通量、光效等数值并不高。
但从实际使用效果来看,经过5000多小时长期测试,其散热性、路面照度值、光斑均匀度、光强分布和眩光限制以及减少光衰等方面均优于单颗1W的LED道路灯。
这主要是共晶大功率比单颗1W的LED光源照射强度更大,其穿透力亦更强,照射距离就远,灯光照到地面上亮度就好,灯的高度越高,比较效果越明显。
本产品除具备LED路灯所具有的:
无频闪,无光污染,启动无延时,耐冲击,抗震力强,无紫外线(UVO和红外(IR)辐射,无不良眩光,显色指数高,显色特性好,超长寿命,绿色环保等通性外,更有以下特性:
(4)显着的节能性
采用共晶大功率LED光源制成的道路灯,比传统钠灯汞灯节能60%以上。
(5)LED光源具有高杆照明灯的能力
16米LED高杆灯的诞生,刷新了人们对LED道路灯最高做到10米以下的传统认识。
(6)对电网无污染
选用了通过UL、TUV、CE等国际安全认证的恒流恒压电源,功率因数≥0.95偕波失真≤20%,EMI符合全球指标,降低了供电电路的电能损耗,避免了对电网的高频干扰;
(7)低热低压条件下工作,安全可靠
LED结温控制在理想的温度下(环境温度Ta=GG℃时,Tj<60℃±
10%)使用安全稳定。
(8)灯体
使用铝、玻璃、不透钢及PC等材料,防腐、防盐雾,经久耐用。
(9)成本低、稳定性好
合理的整灯设计,使灯的总成本低于普通1WLED15%,并且光衰减少,灯的无故障时间延长,稳定性能好,使得售后免费保修服务期可更长。
(四)LED路灯材料的特性
4.1LED路灯主要构成的材料可分成
(A)灯壳
(B)LED模组
(C)光学特性
(D)电源
4。
2灯壳
4.2.1用途
主要提供LED模组散热,及保护LED模组,光学,电源不受风吹日晒雨淋,提供一个装置和电杆连接
4.2.2材料
铝合金
4.2.2做法
(A)铝压铸
(B)铝挤型
4.2.3散热方式
(A)被动性,自然散热,增加散热面积,不受环境影响
(I)鳍片
(B)主动性:
快速散热,减少重量,易受外界环境影响,当主动原件失效后,则LED模组马上光衰
(I)风扇
(2)热管
4.3LED模组
4.3.1用途
提供路灯的光源
4.3.2特性
•发光效率高
•使用寿命长
•不易破损
•耗电量少
•环保无汞
•体积小
•可应用在低温环境
•光源具方向性
•造成光害少
•色域丰富,用电流控制,用RGB达到七彩变化
•可控制亮度,达到省电的效果
4.3.3LED模封装分类
单颗单芯串并排列
COB
单颗多芯串并排列
4.4光学
4.4.1用途
使光学均匀照在特定地区及均匀分布光型
4.4.2材料
(A)压克力
(B)PC
4.4.3光型
蝙蝠翼性光型:
均匀在长方型地区分布
4.5电源
4.5.1用途
提供稳定的电给LED电使用
4.5.2要求
(A)恒流源
(B)效率高
(C)功率因素高
(D)通过安规认证
(E)在有突波,斜波及雷袭下的不稳定的供电下能保护LED
(五)我司光源的技术指标
5.1热阻及结温
在700mA,热阻低于5C/W,
在700mA,结温低于110度,
5.2三芯封装每流明/W
350mA,每W光效达100Lm/w
600mA,光效达85Lm/w
5.3显色性(二蓝,1红)
低色温及高显色性每W流明达80Lm/W
5.4LED光源寿命测试
(A)4芯封装,
电流单颗芯片500mA,环境:
85度C
(1)在85度烤箱1500小时光衰小于10%
(2)根据理论推导判断我们的光源30000小时光衰小于20%
注:
温度每增加十度,寿命减少一半,室温GG度,85度,是2的六次方为64倍,在85度烤箱1500小时相当于GG000小时.
(B)LED模块寿命测试:
三串三并(3芯,共27颗LED)
(C)色温沶移:
2蓝1红高显性,低色温
电流单颗芯片350mA,环境:
(1)在85度烤箱1300小时,流明,显色性及色温的变化小于5%
(六)我司LED的路灯结构和其他led路灯做比较
6.1光源
6.1.1结构
(A)单颗光源:
单颗芯片
(B)COB光源:
多颗芯片超过10颗以上
(C)我司结构:
低于4颗芯片
6.1.2比较
(A)固晶型式
型式
固晶方式
导热系数
单颗
银胶
20W/mK
我司
共晶
60W/mK
除CREE,等国际大厂的封装