LED面板燈解析

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個角落。隨著LED燈具行業(yè)的發(fā)展，作為LED背光衍生而出的LED面板燈，其光線均勻，無眩光，結(jié)構(gòu)精致，得到了很多人的喜愛，是現(xiàn)代時尚室內(nèi)照明的新潮流。

一、LED面板燈的主要部件

1.面板燈鋁框：是LED散熱的主要通道，外觀簡單大方，可以使用ZY0907，采用模具沖壓開模費用低，加工費用也低;壓鑄的鋁框架IP等級可以高一點，表面質(zhì)感好，整體美觀，但是前期投入模具費用較高。

2.LED光源：通常LED燈珠使用3528，也有人使用3014和5050。3014和5050成本低，光效略差些，關(guān)鍵是其導(dǎo)光網(wǎng)點設(shè)計困難。3528光效高網(wǎng)點通用性好。

3.LED導(dǎo)光板：將側(cè)面LED光通過網(wǎng)點折射使光線從正面均勻?qū)С?導(dǎo)光板是LED面板燈質(zhì)量控制的關(guān)鍵點。網(wǎng)點設(shè)計不好，看到的整體光效就很差，一般會出現(xiàn)中間亮兩邊暗，或者出現(xiàn)進(jìn)光處有亮光帶，或者可見局部暗區(qū)，再或出現(xiàn)不同角度亮度不一致。要提高導(dǎo)光板的光效主要靠網(wǎng)點的設(shè)計，其次是板材的質(zhì)量，但是沒必要迷信一線名牌的板材，合格板材之間的透光率通常相差無幾。一般的小LED燈工廠都是直接買公用的導(dǎo)光板使用，就不需要重新打樣設(shè)計，較多廠家使用的公版通常質(zhì)量合格。

4.LED擴(kuò)散板：將導(dǎo)光板的光均勻的導(dǎo)出，還能起到模糊網(wǎng)點作用。擴(kuò)散板一般使用亞克力2.0的板材或PC料，差點的就是PS材料，亞克力的成本較低且透光率比PC高稍高，亞克力脆抗老化性能弱，PC的價格稍為昂貴，但抗老化性能強(qiáng)。擴(kuò)散板在裝上以后不能看到網(wǎng)點，且透光率要在90%左右。亞克力透光率在92%，PC為88%，PS大概也就80%，大家可以根據(jù)需求進(jìn)行擴(kuò)散板材料的選擇，目前多數(shù)廠商都是采用亞克力的材料。

5.反光紙：將導(dǎo)光板背面余光反射出去以提高光效，一般為RW250。

6.后蓋板：主要作用就是密封LED面板燈，一般用1060鋁，還可起到一點的散熱作用。

7.驅(qū)動電源：目前有2種LED驅(qū)動電源，一是使用恒流電源，此模式效率高，PF值高達(dá)0.95，性價比高;二是使用恒壓帶恒流電源，性能穩(wěn)定，但是效率低，成本高，一般使用這種電源主要是出口，對方要求有認(rèn)證的要求，須使用有安規(guī)的電源。其實家庭使用恒流電源是很安全的，因為用戶都難以接觸到電源，而燈體本身使用的是安全的低壓電。

8.安裝掛件：懸吊鋼絲、安裝支架等用于安裝固定的配件。從質(zhì)量控制的角度來說，為提高光效把追加的錢花在LED光源與LED導(dǎo)光板是最有效的，從市場銷售的角度來說，把追加的錢花在鋁框蓋板掛件等方面可以提升產(chǎn)品檔次。

二、LED面板燈的三大關(guān)健技術(shù)

光性能(配光)：LED面板燈的光學(xué)性能主要涉及到光度、光譜和色度等方面的性能要求。根據(jù)最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法”，主要有發(fā)光峰值波長、光譜輻射帶寬、軸向發(fā)光強(qiáng)度角、光通量、輻射通量、發(fā)光效率、色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫、色純度和主波長、顯色指數(shù)等參數(shù)。LED面板燈常用的白光LED，色溫、顯色指數(shù)和照度就尤為重要，它是照明氣氛和效果的重要指標(biāo)，而色純度和主波長一般沒有要求。

LED行業(yè)內(nèi)的主流做法是在封裝LED芯片形成光源或光源模組以后，在做成燈具的時候再進(jìn)行配光，這樣采用的是原有傳統(tǒng)光源的做法，因為傳統(tǒng)光源是360°發(fā)光。如果要把光導(dǎo)到應(yīng)用端，目前飛利浦的傳統(tǒng)燈具做到最好的一款，光損失也達(dá)到40%。而我們國內(nèi)眾多的LED下游廠家應(yīng)用的燈具光學(xué)參數(shù)其實都是芯片或者光源的光學(xué)參數(shù)，而不是整體燈具的的光學(xué)指標(biāo)參數(shù)。

如何更好的提高光的性能，全球最新技術(shù)是在芯片封裝上就做配光，一次把芯片的光導(dǎo)出來，維持最大的光輸出，這樣光損率只有5%-10%。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，光損率將會越來越低，光源的光效會越來越高。同樣配有這樣的光源燈具無需再做配光，相對的燈具效率將會大大提高，使之更為廣泛地使用到功能性照明之中，形成相當(dāng)規(guī)模的市場渠道。因此一個好的LED供應(yīng)商，是我們當(dāng)務(wù)之急，我們沒必要花高代價去研究我們的LED如何去配光為好，也不需要花很多時間和經(jīng)歷讓工程師去用軟件仿真，最簡單的方法就是讓LED白光供應(yīng)商來配合。要知道，我們的工程師如用軟件去仿真，那么必需的動作就是輸入和輸出。輸入即前期的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，輸出則仿真的結(jié)果，那么要求前期的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確無誤后端的仿真才能正確。

熱性能(結(jié)構(gòu))：照明用的LED發(fā)光效率和功率的提供是LED產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵之一，在此同時，LED的PN結(jié)溫度及殼體散熱問題顯得尤為重要。PN結(jié)溫與燈體溫度差異越大，那么熱阻越大，隨之光能被轉(zhuǎn)換成熱能白白消耗掉，嚴(yán)重時LED損壞。一個好的結(jié)構(gòu)工程師，不僅要考慮燈具的結(jié)構(gòu)與LED的熱阻，還要考慮燈具的外形是否合理、時尚、新穎，當(dāng)然還有可靠性和可維護(hù)性以及實用性，既要站在設(shè)計者的角度去思考，又要站在用戶的角度去考量產(chǎn)品。

當(dāng)今常見的技術(shù)就是利用鋁基板來封裝，鋁基板封裝的芯片散熱和光轉(zhuǎn)換效率都存在技術(shù)核心瓶頸，不能有效地控制結(jié)溫和穩(wěn)定地維持高功率的光輸出，并且應(yīng)用會因為芯片光效越高，所需的鋁基板面積就越大，會加大成本和應(yīng)用體積，極為不便。所以如何走出此誤區(qū)另辟新路是新的技術(shù)核心特點。在保持低成本和被動散熱方式的前提下，利用高導(dǎo)熱介質(zhì)，通過嶄新的器件/燈具整體結(jié)構(gòu)，降低熱阻，降低PN結(jié)結(jié)溫，使PN結(jié)工作在允許工作溫度內(nèi)，保持最大量光子輸出,其起碼的要求如下：

(1)超低熱阻材料，快速散熱整體結(jié)構(gòu)技術(shù);(2)高導(dǎo)熱、抗UV封裝技術(shù);(3)應(yīng)用低環(huán)境應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù);(4)整體熱阻<20K/W，結(jié)溫<80度;(5)LED光源照明模組工作溫度控制在65℃以下。

電性能(電子)：如果把一個照明燈具比喻成一個少女，那么配光是她的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)則是她的容貌、電子就是她的心臟。(吸引人們眼球的總是那些外表美麗、時尚的美女們，產(chǎn)品亦是如此)。人沒有心臟則沒有生命，燈具沒有電子則不成電源，一個好的驅(qū)動電源也能決定一個產(chǎn)品的壽命。電子方面的標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)往往要比結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，前期的研發(fā)精力投入也比較大。目前的技術(shù)走向和更新是日新月異，一天一個樣,工程師們得花很大的精力去學(xué)習(xí)、吸收、分解、應(yīng)用新技術(shù)。電子設(shè)計的前期計劃，中期實施，后期的成型整個過程需形成文件、形成數(shù)據(jù)這也是設(shè)計中最繁瑣的事情。比如:一個電源設(shè)計時的一個前期方案，產(chǎn)品簡介、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范依據(jù)、安全規(guī)格依據(jù)、電性能期望值、工藝要求、原材料評估、測試方法等等都要形成系統(tǒng)文件。

在LED驅(qū)動電源領(lǐng)域，如今作為行業(yè)領(lǐng)頭羊的茂碩電源公司的發(fā)展之路，充滿著傳奇色彩。出于對LED產(chǎn)業(yè)的敏銳的嗅覺，茂碩電源掌門人顧永德帶領(lǐng)他的團(tuán)隊于2006年就開始投入研發(fā)LED電源。如今，茂碩電源全球領(lǐng)先的技術(shù)已引領(lǐng)LED路燈智能驅(qū)動潮流，提出為LED路燈廠家提供最可靠的智能驅(qū)動解決方案，這又是一次理念領(lǐng)先的表率。

三、LED驅(qū)動電源作用強(qiáng)大

LED電源作為LED燈的核心部件，猶如LED的心臟，LED驅(qū)動電源的好壞直接決定了LED燈具的好壞。

首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，室外LED驅(qū)動電源必須有嚴(yán)格的防水功能，否則，無法承受外界惡劣的使用環(huán)境。其次，LED驅(qū)動電源的防雷功能也至關(guān)重要。外界工作時難免遇到雷雨天氣，如果驅(qū)動電源無防雷功能，將直接影響LED燈具壽命，增加燈具維護(hù)成本。最后，在原材料的選用上，其可靠性必須滿足其壽命需求，功能特性需足夠的好。

目前LED芯片理論壽命大約是10萬小時，而業(yè)界元器件壽件如要與之匹配，關(guān)鍵元器件的選擇必須經(jīng)過完善的DMT、DVT的驗證管理，以保證長壽命及產(chǎn)品可靠性要求，否則電源壽命不夠，燈具壽命也就無法實現(xiàn)?，F(xiàn)在的LED燈或許會有一些問題，但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我們科研人員的努力下，這些問題終將唄解決，未來的LED一定是高效率，高質(zhì)量的。