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大功率集成封装路灯——2015神灯奖申报产品

2015-02-28 作者: 来源: 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 大功率集成封装路灯,为浙江中博光电科技有限公司2015神灯奖申报产品。

  项目名称:

  大功率集成封装路灯

  申报单位:

  浙江中博光电科技有限公司

  综合介绍或申报理由:

  独特的二次光学设计,高透光率得而玻璃透镜进一步提高了光照效率;整灯光效已达100lm/W;光衰小,15000小时光通维持率97.2%;可以与智能控制系统进行调光调色,实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率,二次节能;散热控制出色:采用均温板、板上芯片铜导铝散技术,使灯具温度控制在45度左右,保证灯具长寿命;采用模块化设计,安装维护成本极低;外观设计新颖、结构巧妙。

  主要技术参数:

产品型号ZB-LDHV-003-100W
色温2700K~6500K(可选)
输入电源AC90~305V/47-63Hz
功率因素≥0.95@220Vac
LED功率100W
灯具光通量(初始值)>11000Lm
灯具效率(初始光效)110 Lm/w
电源效率≥92
显色性≥70
环境温度-35℃~55℃
寿命>50,000hrs
质保期灯具10年(电源5年)
防护等级IP矩形标注: 請協助確定矩形标注: 請協助確定矩形标注: 請協助確定66
发光角度1:3、1:6配光(可选)
重量<6.2Kg


  与国内外同类产品或同类技术的比较情况:

现有国内外路灯存在的状态

1、大功率LED产品对散热技术要求较高,环境温度达到一定高度时LED很快会产生光衰,导致LED寿命下降。只有解决大功率LED产品的散热问题,才能大面积推广大功率LED产品的应用。解热是研究LED产品的最关键的问题,矩阵式LED采用单一LED光源,使用中热源集中量大,散热问题严重,极大地影响了LED的使用效率及寿命;集成式LED产品封装,热源集中强度更大,如何解决散热问题成为行业研究发展的关键。

2、大功率LED产品可靠性不高、寿命低于设计时。

在LED照明实际推广应用中,LED灯具远低于设计寿命周期就出现高失效率的情况非常普遍目前LED灯上用的大功率驱动器都普遍存在效率偏低(恒压模块效率通常为85 -88%,最高为90 - 92%,恒流通常为80 - 85%,最高88%左右),可靠性不高,寿命远远低于LED灯体本身等缺陷,无法体现LED本身所具有的超高寿命和超高光效的特点,严重制约了LED照明的产业发展。

3、户外照明控制简单问题

户外照明的控制方式主要采用人工或总电源时控,这些方式工作量大,效率低,功能单一,会降低路灯的使用寿命,对目前的LED路灯是不适用的。而且,无法对路灯进行智能化的管理,如按季节、天气调整定时时间,远程控制,故障自动上报,更加无法实现路灯的自动节能控制,色温调节等。

4、目前大功率矩阵LED路灯通常采用单体独立二次配光或透镜配光,无论何种配光方式都不能完全解决矩阵路灯光照均匀度差、存在光斑和光利用率低的问题。为解决上述问题,有些生产企业已经引入三次和四次配光技术,该技术不但工艺复杂,成本高,而且还有可能影响光亮度。

为了解决以上路灯的问题,我公司采用以下措施:

1、由于大功率集成封装发热量比较集中,我公司引进均温板的技术。均温板主要是利用腔体内部运用二相流理论、能量不变定律与真空理论加以运用生产。原理主要借由毛细现象、虹吸原理结构来达到热传导最佳功能,堪称是传统热传导管的进阶版本,传统热管是点对点的传导,均温板则是面对面的传导,应用且无方向性,热源由外部高温区经由热传进入腔体,运用水的附着力与毛细、虹吸等物理现象,同时以真空腔体来实现能量不灭定律,并运用二相流理论现象成功扩散转移到散热面,将热能更快速传导开来。这样可以有效的控制芯片的温度,提升光效,延长寿命。

2、开发多组件(包含五组件,三组件)谐振软开关变流器技术,提高开关频率和效率。为了提高开关电源的效率和功率密度,降低EMI,开发了多组件谐振的软开关DC/DC变流器拓扑,能够实现数百k赫兹的开关频率,提高了功率密度。由于采用了软开关技术,功率半导体器件的电压应力较低,开关损耗很小,因此器件的选择上要求大大降低,成本与传统方案相比具有很多优势。

3、采用基于GPRS+PLC/ZigBee技术的路灯控制系统,在现有技术基础上根据路灯控制特点二次研究开发,利用PLC/ZigBee网络组成LED路灯局域网,每个局域网利用GPRS无线模块接入到移动广域网,再通过互联网连接监控中心服务器,实现对LED路灯节点的远程管理,以按需照明为原则, 可根据每天不同的时间、光照度或区域内特殊事件人性化地控制照明设备,可自动开启或关闭任一盏灯、调节任一盏灯的功率,并按照环境要求,适当降低光照度达到二次节能降耗之目的。

4、通过影像光度计进行扫描,研究板上芯片光源通过二次光学透镜后光的均匀度等特性,建立多个光学模型,利用不同的模拟方法与模拟软件,得到比较一致的模拟结果,设计出符合户外照明配光要求的多种二次配光透镜和模块化透镜,可以按照不同照明要求选择不同的透镜。通过对透镜表面进行镀膜处理,透光率可以达到97%以上,提升大功率户外照明灯具的性能。


  经济评价分析:

  本产品采用独特的二次光学设计,高透光率得而玻璃透镜进一步提高了光照效率,整灯光效已达100lm/W,光衰小,15000小时光通维持率97.2%。

  可以与智能控制系统进行调光调色,实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率,实现二次节能;散热控制出色,采用均温板、板上芯片铜导铝散技术,使灯具温度控制在45度左右,保证灯具长寿命;采用模块化设计,路灯安装维护成本极低。


  技术及工艺创新要点:

1、LED路灯的散热是现在LED路灯需要重点解决的问题之一,由于LED路灯亮度要求高、发热量大,并且户外这种使用环境比较苛刻。LED路灯的散热不好不仅直接关系到LED实际工作时的发光效率,而且会直接导致LED快速老化,稳定性降低。

研究均温板技术来解决大功率LED路灯的散热问题,提出均温板超导热技术的规范,均温板模块热阻低、散热速度快,LED 光源点热源转变为均匀的面热源,容易控制表面温度、可提供量测表面温度测试点,具有低成本包装结构、安装简易、散热效果佳等特点。?

2、板上芯片的集成封装技术能大幅提升均温板的传热效果,减少散热过程中的中间热阻,使LED灯具寿命更长,价格更有优势, LED整灯的色温与光通量维持率更稳定。

3、模块化创新结构,模组化设计的LED灯具能大幅提升LED灯具的适用性,减少灯具重量,减少耗材以及制作成本,并且体积小巧,结构可靠、安装便捷,维护简单,安全性好。创新性造型设计,仿生物造型灯、几何造型等一系列新型外观,通过多变的外观造型艺术的设计,艺术与结构的完美结合提升了户外灯具美观和价值。

4、采用基于GPRS+PLC/ZigBee技术的路灯控制系统,在现有技术基础上根据路灯控制特点二次研究开发,利用PLC/ZigBee网络组成LED路灯局域网,每个局域网利用GPRS无线模块接入到移动广域网,再通过互联网连接监控中心服务器,实现对LED路灯节点的远程管理。

5、LED驱动电源对LED灯具的的高效性和可靠性的需求,提出多路回路电源控制技术规范。为了降低电源本身的发热、提高效率,提出了新型的多组件谐振变流器、同步整流驱动拓扑理论。


  实际运用案例和用户评价意见:

  案例一:杭州临安项目

  用户评价

  案例二:墨西哥项目


  获奖、专利情况:

  成果鉴定:国内领先






  专利:1、用于LED灯具的二次光学透镜 201310302058.7

  2、一种集成大功率LED透镜 ZL201220662326.7

  3、一种防眩光与无光斑LED透镜 ZL201220662149.2

  4、模块化LED 装置 ZL 201020601601.5

  5、超导元件结构 ZL201120116871.1

  6、集成式LED 模块化结构 ZL201120126709.8

  7、一种均温板内部支撑体和使用其的均温板 ZL201220453425.4

  8、积木式LED驱动电源装置? ZL201220661905.X

  9、一种大功率LED灯 ZL201220660941.4



  申报单位介绍:

  浙江中博光电科技有限公司是浙江浙大网新集团控股的一家专业从事绿色照明,集芯片封装、光源模组、导散热核心器件、电源驱动、智能控制一体的高科技光电企业,注资6326万元,在杭州市余杭区五常大道181号设立生产、研发基地。公司致力于半导体照明上中游产业发展的核心共性技术、前沿技术、产业化关键技术等方面的研究与开发,在不断提升自主创新能力、突破核心技术、推动自身规模发展的同时,带动行业结构调整、行业标准建立和核心技术的创新,协助相关部门对战略性新型产业的培养和培育。是科技部2013年863计划新材料技术领域“高效半导体照明关键材料技术研发”重大项目(三期)课题参与单位;随着LED的广泛应用和迅速发展,公司将秉承“诚信务实、合作共赢”的经营宗旨服务广大客户。


  产品图片:


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