《電子技術(shù)應(yīng)用》
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松下直管型LED燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)解析(圖)
摘要: 直管型LED燈的目標(biāo)是取代辦公室等使用的直管型熒光燈,。松下于2010年12月24日開始供貨首款支持日本燈泡工業(yè)會(huì)規(guī)格“JEL801:2010”的直管型LED燈系統(tǒng),。該LED燈系統(tǒng)支持剛剛標(biāo)準(zhǔn)化的L型燈口。
關(guān)鍵詞: 直管型LED燈 LED芯片 LED燈泡
Abstract:
Key words :

  直管型LED燈的目標(biāo)是取代辦公室等使用的直管型熒光燈,。松下于2010年12月24日開始供貨首款支持日本燈泡工業(yè)會(huì)規(guī)格“JEL801:2010”的直管型LED燈系統(tǒng),。該LED燈系統(tǒng)支持剛剛標(biāo)準(zhǔn)化的L型燈口,,與此前使用G13熒光燈燈口的原有直管型LED燈劃清了界限(圖1)。產(chǎn)品一推出就大受歡迎,,據(jù)稱“訂單多得超出預(yù)期”(該公司),。2011年1月,東芝照明技術(shù)也預(yù)定推出支持該規(guī)格的產(chǎn)品,。

  據(jù)松下電工介紹,,符合JEL801:2010規(guī)格的燈系統(tǒng),當(dāng)前的目標(biāo)是滿足陸續(xù)進(jìn)入更新?lián)Q代期的熒光燈系統(tǒng)的“LED化”需求,。此次的直管型LED燈系統(tǒng)比熒光燈系統(tǒng)可降低約42%的功耗,。但要滿足更新?lián)Q代的需求,估計(jì)不只是要低功耗,,還需要實(shí)現(xiàn)從燈下到墻面的照明都不遜色的性能,。松下在產(chǎn)品供貨之際,公開了實(shí)現(xiàn)良好照明性能的開發(fā)要點(diǎn)等,。

  分散配置LED芯片

  原來的直管型LED燈一直存在多個(gè)LED發(fā)光點(diǎn)呈粒狀,、光線刺眼,、色斑和色差較明顯、射向側(cè)面方向(墻面等)的光線較弱而無法照亮整個(gè)房間等課題,。這也是把熒光燈替換為L(zhǎng)ED燈時(shí)令用戶感到不適的原因,。

  為了一并解決這些課題,此次采用了長(zhǎng)條狀LED單元,。在陶瓷基板上,,面朝上等距離安裝藍(lán)色LED芯片,并以混合有熒光體的硅樹脂包覆(圖2),。以藍(lán)色LED芯片表面和側(cè)面方向發(fā)出的光線使熒光體發(fā)光,,從而使整個(gè)LED單元發(fā)光。并用裝入玻璃管間的擴(kuò)散膜消除了發(fā)光點(diǎn)的顆粒感,。該擴(kuò)散膜帶來的光損失僅為2%,。

  此前因是多個(gè)LED芯片的封裝并列,因此封裝間有不發(fā)光之處,。另外,,利用具備光擴(kuò)散功能的樹脂管包覆還導(dǎo)致了10%的光損失。

  藍(lán)色LED芯片的個(gè)數(shù)雖未公開,,但安裝了多個(gè)通用形狀的小型芯片注1),。將發(fā)光的LED芯片細(xì)致地分散,可使得眩光不太耀眼,。據(jù)負(fù)責(zé)LED單元開發(fā)的松下照明公司介紹,,像這樣安裝多個(gè)小型芯片并封裝的LED模塊已經(jīng)應(yīng)用于LED燈泡開發(fā)之中。

  注1:通用的小型藍(lán)色LED芯片單邊尺寸多為200μm~300μm,。

支持L型燈口的照明燈系統(tǒng)

圖1:支持L型燈口的照明燈系統(tǒng)(點(diǎn)擊圖片查看原圖)

  松下電工已開始上市的直管型LED燈系統(tǒng)符合日本燈泡工業(yè)會(huì)的規(guī)格“JEL801:2010”,。該燈由直管型LED燈、燈口,、電源模塊和外殼等構(gòu)成(a),。還做了防墜落等的改進(jìn)(b)。

把LED安裝在陶瓷基板上

圖2:把LED安裝在陶瓷基板上(點(diǎn)擊圖片查看原圖)

  直管型LED燈內(nèi)部配置有多個(gè)長(zhǎng)度為140mm的長(zhǎng)條狀LED單元(a),。LED單元是在陶瓷基板上安裝多個(gè)藍(lán)色LED芯片,,其周圍用混合有綠色和紅色熒光體材料的硅樹脂(圖中的熒光體層)加以封裝。據(jù)稱,,與原來的安裝方法相比,,可減輕眩光,且光的粒感較少,。另外,LED單元的長(zhǎng)度為推測(cè)值,。(圖片:(b)以松下電工的資料為基礎(chǔ)制成)

   “自然感”來自形狀和熒光體

  混有熒光體的硅樹脂為向長(zhǎng)邊方向延伸的半圓柱體形,。意在減輕色斑和色差,。藍(lán)色LED芯片的光線穿過熒光體的距離對(duì)LED芯片所在的位置依賴性變小(圖3),。加之,,LED單元不僅表面,而且側(cè)面也會(huì)射出光線,,因此安裝之后燈光也較容易照射到墻壁方向,。

用半圓柱體形樹脂包覆以消除色斑

圖3:用半圓柱體形樹脂包覆以消除色斑(點(diǎn)擊圖片查看原圖)

  硅樹脂以類似于半圓柱體的形狀包覆住藍(lán)色LED芯片。藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光射到外部時(shí)通過該樹脂的光路長(zhǎng)度幾乎相同,,從而能夠抑制色斑的產(chǎn)生,。(圖片基于松下電工的資料制成)

  熒光體使用了綠色熒光體和紅色熒光體。平均演色性指數(shù)(Ra)為84,,滿足Ra需達(dá)到80以上的JEL801:2010規(guī)格,。Ra評(píng)價(jià)中不包含的紅色(R9)的演色性確保了30。其演色性達(dá)到了與目前主流的熒光燈同等的水平,。

  沿用熒光燈標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)的思路,,還體現(xiàn)在系統(tǒng)的電源電路和部件選擇等方面。比如,,電源電路(AC-DC轉(zhuǎn)換器),,雖然向LED燈恒定供應(yīng)350mA的直流電流,但實(shí)際上電流中還存在一些高頻成分,。松下電工為使該高頻成分產(chǎn)生的光的閃爍達(dá)到與現(xiàn)在主流的Hf熒光燈同等的水準(zhǔn),,而對(duì)電源電路作了改進(jìn)。開關(guān)頻率選定為50kHz~60kHz,。

  在部件選擇方面,,系統(tǒng)的外殼部分和收納電源模塊的部分等可與使用熒光燈的系統(tǒng)通用。這是為了以部件通用化來抑制部材成本,。

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