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      專注行業(yè)ERP管理軟件二十年，成就發(fā)展夢想 
    		
        
    
      
    
         
        		
      
    
    
    		
  
    

    

    
  
    
    
    
    
    
    
    
    
    	
    
  
    

    

    
  
    
    
    
    
  
    

    
    		
  
    

    

    
  
    
     
  
    

    

    
  
    
    
    
      
    
        
    
  
    
    
    
      
    
        
    
            
    
              EDC系列軟件
               
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              解決方案
               
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    電話：0755-29165342
    		
            
    
            
    
              
              
    傳真：0755-29183559
    		
            
    
            
    
              
              
    咨詢熱線：13544129397
    		
            
    
            
    
              
              
    聯(lián)系人：劉先生
    		
            
    
        
    		
      
    
      
    
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    關(guān)于EDC
  
    
  
    
     
  
    
  
    
    聯(lián)系我們
  
    
  
    
     
  
    
  
    
    解決方案
  
    
  
    
     
  
    

    

    
          
    
            
    
                
    
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    LED相關(guān)問題及解決方案
    		
                          
    
                            
                    
    
                        
    
                          
                            
    
                              
                            
    
                              
                        
    
                      
    
                          
    
                            

    
                                    
                                 
                                    
                            
    		
                          
    
                            
    
                              
    
                                  
         發(fā)布日期：2011-04-04         
    		
                              
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                              (一)LED三基色（紅、綠、藍(lán)）

    　　(二)LED產(chǎn)生光的原理：原子以500萬次/秒進(jìn)行激烈的跳動，13%的能量產(chǎn)生了光，由于強(qiáng)烈跳動摩擦產(chǎn)了87%的熱。

    　　(三)LED光源的構(gòu)造：大功率支架+點(diǎn)銀膠（固晶工藝）+貼晶片+烘烤銀膠+焊金線+點(diǎn)熒光粉+蓋PC透鏡+注硅膠+烘烤硅膠

    　　【晶片發(fā)熱的最好狀態(tài)為45℃——55℃。市面上一般為銀膠固晶工藝，膠熱膨脹且膠阻熱較大，不能很好地給支架的銅柱傳熱；而我司主要的產(chǎn)品特色為銀錫共晶工藝，其優(yōu)點(diǎn)主要有：銀錫的傳熱效果要比銀膠好，與晶片鑲嵌起來比銀膠穩(wěn)固】

    　　(四)硅膠在達(dá)到125℃后將會由固態(tài)轉(zhuǎn)變橡膠態(tài)，由于具備了橡膠的特性，因?yàn)闀a(chǎn)生彈性，也就是說由于高溫會出現(xiàn)硅膠膨脹現(xiàn)象。由于膨脹會把金線給拉斷。（金線的直徑一般為0.8mm、1.0mm、1.2mm，由于金線非常細(xì)小，在膠硅膨賬的時(shí)候其極容易斷。）

    　　(五)散熱分析

    　　LED的最好發(fā)光狀態(tài)為350mA_3.1V。LED的最長壽命為10萬-20萬個(gè)小時(shí)，但現(xiàn)階段LED的一般壽命只1-3萬個(gè)小時(shí)左右，LED光衰30%為LED的壽命值。其中LED死亡快的最主要的原因就是由于產(chǎn)生的80%以上的熱，導(dǎo)致了一系列的化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)。那么如何解決這由于原子激烈跳動所產(chǎn)生87%的熱，從而提高LED的壽命及可靠性長久而穩(wěn)定呢？

    　　【玻璃透】

    　　(1)傳統(tǒng)PC透鏡，當(dāng)溫度長時(shí)間在高溫作用下，PC透鏡將逐漸黃變，慢慢開始萎縮與硅膠分層，光的折射及透光率下降，流明下降，最后造成死燈；晶片會產(chǎn)生微缺陷，使雜質(zhì)侵入到發(fā)光區(qū)，造成變質(zhì)發(fā)黑，加快了LED的光衰，使Led的壽命變短了。

    　　(2)我司所生產(chǎn)的有機(jī)玻璃透鏡，適用回流焊制流程，高導(dǎo)光性，輻射紅外熱量，防紫外線，降低芯片結(jié)晶溫度24%。與硅膠粘合無分層現(xiàn)象，硅膠與有機(jī)玻璃的貼合性更強(qiáng)。

    　　(3)由于傳統(tǒng)的PC透鏡是多晶體的聚合物，因此透光率84-85%，無法透射紅外。而我司的有機(jī)玻璃透鏡是單晶體的化合物，通過打火機(jī)點(diǎn)燒有機(jī)玻璃透鏡，可以清楚地看到我司的有機(jī)玻璃為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的單晶體，LED所產(chǎn)生的紅外可通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有序排列分子鍵透射出來，因玻璃透鏡屬于單晶，硅膠也屬單晶，所以能緊密地連接在一起，具有很好的連貫性，通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)紅外等眾多優(yōu)點(diǎn)。

    　　【LED光引擎——石墨散熱器】

    　　（1） 熱的傳遞方式有三種：傳導(dǎo)、對流、輻射

    　�。�2） 銅的熱傳遞方式主要起傳導(dǎo)的作用；鋁的熱傳遞方式為對流，要借助介質(zhì)進(jìn)行對流，一般與空氣中的水分子（風(fēng)）作用，把熱量給帶走；石墨的熱傳遞方式為輻射，石墨隨著溫度的升高，在分子間的作用力之下，就像自然打開窗戶一樣，溫度越高，石墨輻射熱量的能力就越強(qiáng)。

    　�。�3） 低熱阻：熱阻比鋁低40%，比銅低20% 

    　　（4） 重量輕：重量比鋁輕25%，比銅輕75% 

    　　（5） 作為鋁基板：首先，鋁基板既要導(dǎo)電，又要散熱，又要絕緣那本來就是自相矛盾的；其次，鋁基板必須在熱疊加到一定程度的情況下，沖破絕緣層，才能起到熱導(dǎo)的效果，因此，熱量在沒有沖破絕緣層，在熱疊加的時(shí)候會對晶片起到一度程度的熱沖擊。而我司的石墨散熱器是這樣的，芯片一經(jīng)通電，第一時(shí)間把所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給銅柱，銅柱接下來第一時(shí)間把熱量傳導(dǎo)給石墨，由石墨本身特有的分子排布，把熱量輻射出去，最終形成一個(gè)電熱分離的良好效果。石墨的熱通道快而直接，因此導(dǎo)熱方法合理有效。電熱分離好處;鋁基板供電，銅柱供熱。（傳統(tǒng)做法：銅柱底部熱量與電同在鋁基板上，熱量大了熱阻加大，熱阻上了電阻大了，電阻大了電壓、電流下降，下降了光通量降下來了。）

    　　石墨代替鋁基板散熱的LED路燈解決方案

    　　本方案包含LED恒流驅(qū)動電源，電路采用單串或并聯(lián)方式連接，電源效率高達(dá)93%以上，功率因素90%以上，與其它方案比較該方案效率更高、成本更低。散熱部分，本方案采用新型的導(dǎo)熱材料取代傳統(tǒng)的鋁基板，大幅度提高產(chǎn)品的散熱效果，降低光衰、確保LED燈具更加穩(wěn)定。同時(shí)本方案還提供燈具呼吸系統(tǒng)，保證燈具內(nèi)外氣體自由交換。光源部分我們能提供光效60--100LM/W，色溫：2800-7000K范圍的全系列產(chǎn)品，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于路燈、隧道燈、射燈、筒燈、手電筒等。

    　　方案介紹： 

    　　一、LED Driver：NXP、Richtek、Infineon、Microchip 

    　　A、LED路燈解決方案（智能方案）：NXP+MICROCHIP 

    　　目前已經(jīng)使用TEA1750(NXP)+DSPIC30F2020(Microchip)用來實(shí)現(xiàn)多路LED路燈、隧道燈驅(qū)動方案。全智能控制多路LED路燈解決方案，可根據(jù)周圍環(huán)境需要，自動控制光照亮度，每路可單獨(dú)控制調(diào)光�？梢詫�(shí)現(xiàn)溫度傳感、Usart通信、日光感應(yīng)調(diào)光、按鍵輸入等功能。 

    　　調(diào)光的原理是通過調(diào)節(jié)PWM占空比調(diào)節(jié)輸出電流大小，全軟件實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光。該方案能確保每路電流均衡，只需一顆IC，與同類多路恒流方案比較，成本更低。 

    　　B、LED路燈解決方案（一級轉(zhuǎn)換）：Infineon+NXP 

    　　采用IFXIC實(shí)現(xiàn)單極PFC方案，驅(qū)動單串LED。相比其它方案比較，該方案電源轉(zhuǎn)換效率更高，整體成本更便宜。同時(shí)為保證單串LED電路穩(wěn)定性，提供LED保護(hù)電路，當(dāng)單顆或多顆LED燈損壞時(shí)（斷路），其它LED燈不受影響，最大程度的減小了壞燈對整體電路的影響。 

    　　C、LED路燈解決方案（二級轉(zhuǎn)換）：RICHTECK 

    　　我們采用NXPIC實(shí)現(xiàn)AC-DC的恒壓轉(zhuǎn)換，二級轉(zhuǎn)換采用RICHTECK恒流IC實(shí)現(xiàn)恒流0.35A-1.5A輸出。該方案能輸出60V高壓，1.5A大電流，整體成本更便宜。同時(shí)RT8450具備兩種調(diào)光方式，滿足多種調(diào)光需求。1、通過調(diào)整LED中流過的電流大小來調(diào)整光輸出量。其優(yōu)點(diǎn)是：輸出是穩(wěn)定的，遇到EMI問題的幾率較低。其缺點(diǎn)是：當(dāng)LED中流過的電流不同時(shí)，其光輸出的色度會發(fā)生變化。2、通過調(diào)整LED中流過恒定電流的時(shí)間比例來調(diào)整光輸出量。其優(yōu)缺點(diǎn)和方法1剛好相反。 

    　　二、LED散熱方案（石墨材料） 

    　　我們使用石墨材料取代傳統(tǒng)的鋁基板散熱，該材料導(dǎo)熱系數(shù)是鋁板的兩倍，不同于銅、鋁等金屬球體導(dǎo)熱方式，采用水平導(dǎo)熱方式，有效的保證產(chǎn)品均熱性。 

    　　三、呼吸系統(tǒng) 

    　　LED路燈、隧道燈產(chǎn)品要求達(dá)到IP65等級（防水、防塵），全封閉的環(huán)境，使燈具內(nèi)部無法與外部環(huán)境進(jìn)行氣體交換。當(dāng)LED燈具長時(shí)間工作而導(dǎo)致燈具內(nèi)部溫度升高壓力增大，與外部空氣產(chǎn)生壓力差，增加燈具內(nèi)壁壓力，加速燈具老化。我們采用特制的呼吸系統(tǒng)，能完全解決燈具內(nèi)外壓力不平衡問題，進(jìn)一步提高了燈具的穩(wěn)定性。 

    　　該方案能過濾水分子和灰塵進(jìn)入燈具，讓空氣分子在燈具內(nèi)部和外部環(huán)境自由流動。 

    　　總結(jié) 

    　　文章首先通過三個(gè)LED驅(qū)動方案來選擇路燈驅(qū)動系統(tǒng)，包括LED驅(qū)動芯片的選擇，調(diào)光應(yīng)用方法。使用石墨材料取代傳統(tǒng)的鋁基板散熱的方法是一種發(fā)展趨勢，也是未來LED燈具設(shè)計(jì)的重要參考。
    		
                            
    
                        
    
                      
    
                            
    
                              
                            
    
                      
    
                          
                            
    
                              
                               
                            
    
                            
    
                              
                              
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