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LED照明產業當紅 關鍵技術指標不可不知

上網時間: 2008年05月29日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:LED照明  路燈  技術指標 

因應全球環保潮流,LED照明產業興起,有大量科技公司投入此新興產業,但由於LED照明信賴性能標準未能即時訂定、妥為規範,導致大量產品無法通過考驗、嚴重光衰收場,主要原因是無設計理論性研究為檢視支柱,因而造成使用業主疑慮,也因此推遲產業發展時機。為LED照明解決方案供應商鑫源盛科技(Thermoking),提供了高性能LED路燈多項元件至燈具系統的各項重要技術指標規格數據,供業界參考。

在LED晶片與封裝元件發光效率關鍵技術指標部分,鑫源盛科技表示,首要之LED晶片與封裝元件關鍵技術,美、日廠商均已量產突破發光效率100~120lm/W以上,超越傳統最高效率的HID光源(發光效率90~110lm/W),解決目前所有燈具照度不足≧45lm/W問題,滿足道路照明壽命長光衰低符合國際標準平均照度,達25~40Lux規格與節能30~50%需求。

在LED發光效率、溫昇與壽命規格關鍵技術指標部分,檢視CREE或Osram LED等業者所公佈的數據,其晶片PN結工作溫度Tj<85℃,方能確保工作壽命達5萬小時,且晶片PN結至本身導熱片(Tjs)溫升為ΔT=6~15℃之間,另外LED光效率與工作溫度成反比性能特性,每升高10℃,就會導致光衰5~8%並且壽命減半的嚴重後果,與一般宣傳LED可工作於100℃壽命可達10萬小時以上的觀念相去甚遠。

在LED路燈系統熱傳散熱環境溫度關鍵技術指標部分,鑫源盛科技指出,此類燈具系統工作溫度不得高於85-10=75℃;工研院LED道路照明示範燈具規範規定,耐久性試驗環境溫度為60℃,因此路燈散熱系統溫昇必須小於ΔT≦15℃。

以該公司150W LED路燈為例,熱傳散熱系統溫昇測試低達ΔT≦12~15℃,計算其熱阻值Tr=0.08~0.1℃/W,而一般設計系統溫昇測試ΔT≒30~40℃,計算其熱阻值Tr=0.2~0.26℃/W,壽命將縮短2倍且光衰15%以上。另外以350W LED燈具測試,其散熱系統溫升仍能達成ΔT=15℃,熱阻值Tr=0.04℃/W。

在LED路燈系統散熱技術部份,鑫源盛科技表示,電子機器設備熱傳、散熱方法有適用於小功率低階自然散熱方法,目前如MR16/PAR30由1~70W產品,系統溫昇已高達30~40℃。若超過100~250W仍使用自然散熱方法,就如同目前市面上大部分產品,必須使用大量鋁合金材料增加導熱量和超大的熱交換面積,體積重量15~30Kg不等。

低階自然散熱的定律為使用越重越大面積的金屬材料來降低溫度,效果越好,但僅鋁合金材料成本即增加30~70美元;但若改用工業級高信賴性冷氣機空調、電腦CPU等高階大功率產品所使用之主動強制散熱方法,高效率、軍規的小風扇壽命保證5萬小時,並具備IP65防水防塵等級,經過測試,燈具系統溫昇可低達ΔT≦12~15℃,與自然散熱方法比較降溫達20℃,壽命將增加2倍且光效率亮度增加15%以上。

此外,一般LCE燈具產品設計均未考慮到落塵防護系統,必需完全防止砂塵暴、重力落塵堆積於散熱結構,以避免導致LED過熱燒毀之問題。若散熱結構朝向天面導致落塵堆積,熱累積無法發散,將可能產生LED光衰及燒毀狀況。鑫源盛科技表示,要解決以上問題,可設計採用散熱結構朝向地面來因應。

其他抗鹽霧測試等等,現有產品經戶外測試時間1萬5,000小時後,光衰<10%、狀況良好。主幹道路照明光學設計亦可達到世界標準,即10公尺高燈桿必須平均照亮橫幅40公尺的長型路面,解決高難度光學鏡片設計,達到高寬比1:4之要求。另外核心燈芯技術模組亦達到了輕巧化,不需依賴燈殼做為散熱體,因此燈體外型設計可任意變化形狀,達成各城市美觀特色。





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