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大功率LED照明中調光的必要性探討

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? ? 電能作為一種綠色動(dòng)力,在各國動(dòng)力運用范疇中占越來(lái)越大的比重。據中國工程院院士陳良惠查詢(xún)得出結論,估量在2010年,全國的用電量將達2.7萬(wàn)億度,其間照明用電量將跨越3000億度。因led照明耗電僅為傳統白熾燈和HID燈的1/3,若選用LED燈溝通現有的傳統燈具,將有望節省電能2/3.其節省動(dòng)力的作用可見(jiàn)一斑。
  調光技能的運用將進(jìn)一步降低耗能,節省照明用電。其時(shí),公共照明用電占整個(gè)照明范疇三分之一,高達1000億度。在國內,城市通常從黃昏5:30或6:00開(kāi)始亮燈,可是小型城市在夜晚9點(diǎn)后、大中城市在午夜12點(diǎn)后,旅程上路人稀疏,即便在北京、上海及廣州等賦有的都市,清晨2、3點(diǎn)之后,旅程上也稀有行人和車(chē)輛。從這一段時(shí)間開(kāi)始至清晨6點(diǎn)路燈暫停,在低交通流量的旅程上仍堅持較高的照度顯著(zhù)沒(méi)有十分的必要。若能選用調光技能,使得LED路燈的輸出功率在午夜12點(diǎn)后跟著(zhù)交通流量的削減而降低至一半,將節省用電高達500億度,相當于節省了2009年三峽電站全年發(fā)電量的大概八分之五(三峽電站2009年發(fā)電798.5億千瓦時(shí)),節能作用十分顯著(zhù)。
  選用調光技能,降低輸出功率,將顯著(zhù)改進(jìn)LED燈具的工作環(huán)境,延伸燈具壽數,LED發(fā)光字操控器行進(jìn)可靠性。影響LED燈具可靠性的要害要素是溫度。無(wú)論是LED驅動(dòng)電源仍是LED芯片,環(huán)境溫度越高,其壽數和可靠性會(huì )急劇降低。圖一為L(cháng)ED驅動(dòng)電源壽數與溫度聯(lián)絡(luò ),當環(huán)境溫度為25℃時(shí)LED電源壽數高達320,000小時(shí),而當溫度上升至60℃時(shí),LED電源的壽數將縮短至只需35,000小時(shí)。
  溫度越高,LED芯片的光衰也顯著(zhù)加重。如圖二為Cree公司的LED光源光衰曲線(xiàn)。從圖中能夠看出,LED的光衰和它的結溫有挨近的聯(lián)絡(luò ),所謂結溫就是半導體PN結的溫度,結溫越高,LED光源越早呈現光衰,也就是壽數越短。從圖上能夠看出,假定結溫為105℃,亮度降至70%的LED光源壽數只需一萬(wàn)多小時(shí);結溫95℃時(shí)LED光源壽數就有2萬(wàn)小時(shí);而結溫降低到75℃,壽數就可長(cháng)抵達5萬(wàn)小時(shí),65℃時(shí)壽數更能夠延伸至9萬(wàn)小時(shí)。綜上所述,延伸LED光源壽數的LED操控器要害就是要降低結溫。
  選用調光技能,跟著(zhù)輸出功率地降低,驅動(dòng)電源本身?yè)p耗也將降低,其殼溫也將一同降低。如圖三所示200WLED驅動(dòng)電源輸出功率與外殼殼溫曲線(xiàn)。當環(huán)境溫度為25℃滿(mǎn)載輸出時(shí),外殼溫度為50℃,而選用調光技能操控輸出只需50%功率時(shí),其外殼溫度降低至40℃,壽數也將翻倍,可靠性可行進(jìn)25%-40%.
  傳統白熾燈或HID因為無(wú)法調光,七十年代日本動(dòng)力危機下,曾選用距離點(diǎn)燈辦法試圖節能。但因為路面照度不均勻,致使路人的視覺(jué)呈現疑問(wèn),治安和旅程交通事故大幅上升,結束不得不丟掉距離點(diǎn)燈法。調光技能的迅速發(fā)展,會(huì )將LED照明調光體系帶入一個(gè)簇新的范疇,從而將綠色環(huán)保節能的LED照明運用進(jìn)行大范圍的廣泛與推行。

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