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火狐体育投注靠谱不:常见的几款LED灯珠做剖析和比照
2021-08-23 06:35:06 | 来源:火狐体育靠谱吗 作者:火狐体育投注靠谱不

  这儿就现在常用的几款贴片白光LED的好坏做个比较。主要是下列几种封装方式的 LED:3528、3014、2835、5630。几款 LED 的外观结构见图1,3528灯珠、3014灯珠、2835灯珠、5630-1、5630-2

  图 1.本文评论的几种白光贴片封装5630 的封装结构有两种方式,如上图,这儿以“-1”、“-2”来区别。国内的封装厂根本上是“1”形封装。选用“2”形封装的主要是韩国 LG。

  LED灯珠的散热情况测验比较表 1 是几款贴片LED 的测验成果。3528、2835、3104 均焊接在相同规划的 PCB 上,作业电流均为30mA,两款 5630 也是选用相同的 PCB,作业电流是 150mA。表中有“ a”后缀的标明选用了更好的散热办法。

  测验的意图主要是调查比较这些 LED 的结温,以此来比较那种 LED 的散热好,那种欠好。结温是不能直接用温度计测验的,一般是依据半导体物理的理论,PN 结的电压与温度有着线性的联系,以此选用电压法来测验核算结温。

  限于自己测验的条件,尽管测验了上述几款 LED 的电压温度系数 K 值,可是因为数值的准确度不致引起误导,这儿就不给出详细的 K 值数据了。只给出彼此比较的趋势。从自己测验的几款 LEDK 值数据看,有着很显着的趋势,数值由大到小的次序是:

  从表 1 的电压差巨细就能够根本反映结温的改动巨细。尽管看来 2835 的电压差比 3528 的要小,可是它的 K 值小,实践结温仍是比 3528 要高 2℃左右。

  5630则不能简略地跟其它几款贴片LED 比较较,因为它的K值比其它的要小许多,跟最低的3014 比较还要小20%。并且它的作业电流是150mA,所以,5630 的结温要高许多。咱们只能是在两种5630 结构之间进行比较。从表1 的数据能够看到, 5630-1 型封装的散热要比5630-2 型封装要差许多。依据 K 值核算结温,两者的结温相差到达 20℃以上。

  依据上节的测验比较,能够看到,5630封装结构的结温要远远高于其它几种封装的结温。由此能够揣度,5630 的寿数和可靠性要低。留意,常识针对现在 5630 型封装的额外电流情况(一般厂家给出的是 120mA 或 150mA)。假如这种封装的额外电流规为 20mA 或 30mA,则另当别论。

  从测验的成果看,在 3528、3014 和 2835 中,被以为散热最欠好的 3528 封装,实践上是最好的。3014 和 2835 的封装结构,与 3528 比较,并不是它们额外电流巨细决议了断温高,因为测验是选用了相同的电流。并且测验中选用的 3528 仍是额外电流 20mA 芯片的产品,用 30mA 来测验,现已是超负荷作业了,仍然表现出比额外电流 30mA 芯片的 3014 及额外电流60mA 芯片的 2835 要好的功能。由此能够揣度,相同是 30mA 下作业,3014 的散热才能不如 3528,其寿数和可靠性也就差。而2835,若仅仅规划用来在30mA 下作业,功能根本挨近3528。但实践上它的额外电流是 60mA,这样,实践产品的寿数和可靠性相对 3528 就很差了。

  留意,这儿用20mA 的 3528 作业在 30mA 与其它LED 比较,并不是让咱们简略地用额外电流20mA 的产品直接选用 30mA 来运用,因为这样会形成色温的改动和正向电压的增大。本测验比照标明,假如 3014 能够作业在 30mA,那么用 3528 封装也能够选用 30mA 的芯片及工艺来封装以作业在30mA。当然,这儿仅仅从热的方面来考虑,光的方面还需考虑。看问题要全面,不行一叶障目。一方面的好,并不能代表全体好,需求全盘考虑。

  这儿的光学比较,仅仅是以 LED 本身特性考虑。3014 的推出,主要是想代替 352。推出它的理由是:体积小,散热比 3528好。还没有重视宣导它的出光方面的优势。而2835 的推出,则还重视地宣扬它出光面大的优势。相同,5630则是比较强调了它的出光面更大。封装厂家宣扬称,出光面大,在管灯和球泡灯等的运用中,能够处理暗斑问题。是否如此?有必要试验验证。其 实 , 咱们看看这几款贴片LED归一化光强150 180的标准、或实践测验看看,就会发现,它们的额外视角都是相同的——120 度。图2 是几款贴片LED的长、宽方向的光强散布。为了便于比较,图中的曲图

  5630宽度方向线做了恰当的位移,将左面 50%光强的点移到一同,这样从右边50%光强点就能够清楚比较光束角的巨细。为了看得更清楚,将图 2 中画圈的部分进行扩大示于。从图 2 和图 3中能够看到,发光面最小的 3014 好像有最大的光束角,而发光面最大的 5630 却有着最小的光束角。并且还能够看到,这几款贴片LED,长度方向的光束角并没有比宽度方向有优势,乃至像 5630(方芯片)、3014,宽度方向的光束角显着大于长度方向的光束角。在小于 60 度的范围内,2835 宽度方向的光束角也显着大于长度方向的光束角。上面的测验成果,是不是让人大跌眼镜?在这个数据比较出来之前,人们都以为:

  b.出光外表大,所以照得更宽。所以都以为用 5630 比 3528、3014 更能处理暗斑问题。

  依据上述比较,能够看到,不能用5630 简略地代替3528、3014 来处理管灯的暗斑问题。关于相同的 LED 间隔,5630 比 3528、3014 等会有更严峻的暗斑问题!为什么出光面大,光束角却没有增大,乃至减小?为什么长度方向的光束角还小于宽度方向的光束角?这些问题的的剖析有些杂乱。白光 LED 胶体中的荧光粉颗粒、胶体外表的平整度、粗糙度、壳体的侧壁反光、芯片的尺度等要素,都会有影响。现实现已摆在眼前,不容否定,只能是用理论来剖析、解说。这对规划 LED 支架结构的人来说,应该是很重要的课题。但对运用 LED 的人来说,则可不用考虑。当然。有爱好的也能够自己去研究一下。

  图 4 是 3528 和 5630 光斑情况的比较。两种 LED 之间的间隔是相同的,改动 LED 到光罩的间隔,能够看到,当着光斑(两束光之间的暗区)根本消失时,它们都有着平等的间隔。并不会因为5630的出光面大而能够有更近的间隔。这个试验标明,在做管灯时,相同的灯具,不能因为5630 的外表大而增大LED 的间隔来削减 LED 的数量。要没有光斑,5630 和 3528 的运用数量是相同的。这样运用 5630 的本钱就太高了。因而,要用 5630 来做管灯,灯具结构有必要改动。这样改善结构的产品现已面市了,咱们有时机看到就理解了。处理暗斑问题,能够采纳如下办法:

  a.减小 LED 的间隔。这样,对某些灯具来讲,会添加 LED 的数量。

  b.恰当增大 LED 到分散罩的间隔。恰当的间隔已能够处理光般问题,过大的间隔则会带来其它问题。

  c.更改灯具的结构,以满意既增大LED 的间隔,又增大 LED 到分散罩的间隔。当然,对通明罩则不需考虑这些问题。

  2835——与 3528 比较,2835可塑性比较高,安稳性略微比3528低

  5630-2——相对 5630-1 封装,散热才能强许多,衍生出5730灯珠

  从散热的视点看,3528 比较好。依据一些开始的测验,3528 封装的作业电流能够拓宽到 40~60mA。传统 3528 的高度较高,现在已有薄型的 3528 封装 3014 产品——除非规划的灯具十分小,答应的 PCB 尺度十分小。

  5630封装,若选用图 1 中的 5630-2 型,最大作业电流应该在 120mA 为宜。用到 150mA,需求很好的散热装置,不然,结温很简单超越70℃。至于5630-1型封装,最大作业电流应该在100mA以下为宜。

  2835从本钱上看,不行与 3528 比较拟,2835的小乔安稳,高光效使得其运用越来越广泛,现在现在已开发致0.5W 1W 1.5W功率

  没有对 5630 和小尺度的封装做比较,因为没有实践意义,不行能用 5630 在 30mA 以下来用。

  3014 和 2835 型封装的散热作用所以不如预期,在于它们热沉规划的不合理。从理论上讲,这样的规划思路是对的。可是,为了寻求小型化、超薄形,到达的成果确实是欠好的。影响热阻的要素,不仅仅在于一个纵向的薄,还需求横向的宽。这方面的问题我在“导热系数和热阻的实践运用”【1】

  图 5、图 6 是两款 1W 级封装的 LED,图 7、图 8 分别是这两款 LED 的截面示意图。图 9 是它们在实践运用时,暖流的传导示意图。请特别留意一下它们的铜底座尺度。这些尺度的规划对散热十分重要。经过实践测验,这两款LED比较,图 6 的 LED芯片温度要远低于图 5 的 LED。尽管从LED结封装结构看,好像图 5 的 LED 的芯片到热沉底部的热阻小,可是当接散热器时,铝散热器的导热才能比铜小的多,热量不简单横向散开,除非是铜散热器,这样就和图6的结构相似了,而这实践上就反过来证明了图 6 的散热要好了。图8的结构,散热铜底座较厚,可是横向比较大,芯片的热量能够很快横向散开。

  比较起来,图6 的LED结构中与图 5 结构相应点的暖流密度都要低,参看图 9,实践热阻其实还要小。

  这个比如阐明,封装体的热沉不能仅仅依托减薄来减小热阻,它需求必定的宽度和厚度。宽度增大,而厚度很薄的话,横向热阻仍然会大。实践上,像 3014 和 2835,以及 5630 这样的封装,所以散热欠好,便是因为封装热沉触摸的 PCB 覆铜厚度很薄。除非将 PCB 的覆铜做到 0.5~1mm 厚。这是不行能的,本钱上不答应。所以,从实践运用的视点看,要减小热阻,只要将封装体的热沉做得恰当的大和厚。封装厂不能只考虑本身的本钱问题。像3014、2835 及5630 这样的封装,散热宣扬封装热阻很小,但在实践运用中反倒会形成体系的热阻增大。许多人仅仅从外表现象、孤登时来看问题,这很欠好。

  因为 LED 封装体热沉规划的不合理,芯片热量不简单导出到外部。只要经过加大散热器,添加外部散热能。恰当下降散热器外端的温度,也能够恰当添加传热量。可是,一方面,散热器添加到必定程度,因为热阻等要素,散热的才能将受到限制,另一方面,分量和本钱大大添加,体积也大大添加。而假如封装上添加一点本钱,加大、加厚热沉,能够将芯片的热量很好沿横向导出,分散到 PCB 的覆铜,覆铜的热再传导到散热器上,覆铜还能够有加大的面积辐射散热,体系的热阻就有用减小。这样实践上能够有用减小铝散热器。对某些灯具,规划的合理,乃至能够省去铝制翅片散热器。整体本钱和体积反倒能够减小。在出光方面,放置芯片的槽,侧壁要尽量低一些。胶体外表也不要出现凹面。

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