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新一代超薄LED平板灯概述

2015-04-23颜重光盛玉林

新材料产业 2015年7期
关键词:铝合金光源平板

颜重光 盛玉林

LED光源和灯具正在向高亮度、无频闪、高效率、低成本、高性价比、平民化的方向发展。LED照明产品只有广大老百姓用得起、用得好,才能成为家家户户都需要、人人都买得起的消费电子产品;全世界老百姓都能购买,LED照明产品才能成为真正的蓝海产品。

LED平板灯因导光板生产技术的进步和LED灯珠亮度的与时俱增,LED平板灯正在向超薄方向发展。例如,昆山诚泰电气股份有限公司新一代超薄节能LED平板灯的总厚度只有7~8mm。超薄的照明灯具与建筑空间很方便融为一体,灯光设计师可以设计未来建筑新潮的千变万化的空间光线(图1)。

随着LED照明技术的发展和进步,人们使用照明光源和灯具的理念也在不断更新,越来越多的建筑如学校、写字楼、医院、地下车库、公共走廊和民居等都在选用LED平板灯。新一代超薄LED平板灯因其轻薄、高亮、省电和安装方便赢得了客户和市场的欢迎。

一、超薄平板灯系统构造

超薄LED平板灯系统构造十分简洁,主要结构件就是LED光源板(灯条)、导光模块和铝合金框架,采用外置恒流驱动电源,整个系统如图2所示。

超薄LED平板灯的关键器件是导光模块。超薄LED平板灯采用大屏电视机屏幕的侧背光技术,在导光板的四周安置发光LED灯条,根据屏幕的大小使用不同数量的灯条、不同数量和品种规格的灯珠。小屏幕采用单根LED灯条一侧发光,依靠导光板转换发光路径而满屏出光;中等屏幕的采用对面两侧发光,需要2根LED灯条;大屏幕的采用4根LED灯条,4侧同时发光;通过导光板的导光和转换发光路径,使之满屏出光。

电源采用外置隔离开关恒流驱动电源,有效稳压恒流和降低电源中的残余纹波,使超薄LED平板灯没有频闪,可以保障人们的用眼安全。

导光模块是LED平板灯的核心技术,具备自主设计和制造导光板、扩散板的企业能有效控制企业的生产成本。导光板、扩散板的原料配方、制造工艺和导光板表面的网点花纹设计都是专有技术,需要花费很多时间设计、试验,无数次的辛勤劳动才能获得实用的制造技术和生产工艺。

导光模块由背光的反射板、导光板、扩散板组成,生产模块时将它们3块组合在一起。光线在导光板内传导途径如图3所示。左侧LED灯条光源板发出的光线进入导光板,入射光线经导光板漫反射在导光板,导光板的一面预先设计了需要光线转折的“网点”矩阵,光线漫反射经网点自动转向,从另一板面蜂拥而出,照亮空间。“网点”矩阵的设计关系到LED平板灯的出光率。“网点”采用激光雕刻和丝网漏印2种技术,但目前为提高生产效率大多采用丝网漏印技术。

二、超薄LED平板燈

有了导光模块,超薄LED平板灯的设计生产就变得十分简便。LED平板灯的分解如图4所示,LED平板灯采用铝合金框架,在导光板侧面的厚度中心位置安装设计LED光源灯条,使LED灯珠的出光面与导光板的侧面配合比较紧密,以便有效输送光线。LED灯光在导光板内进行N次漫反射传递,光路发生转折,从导光板的指定一面出光,进入扩散板匀光,消除光斑,进而照亮指定空间。为了提高导光板的出光率,在导光板的另一面安置反射板,把光线导向同一侧出光,增强出光效果。为提高LED灯条的散热和增强平板灯的强度,在导光模块反射板的外侧安装一块轻薄的铝合金背板,不仅使LED平板灯更加牢固,又可扩大有效散热面积。

LED光源灯条工作时,其30%的电能转换成光能,70%的电能转换成热能,所以要在发光的第一时间帮助其快速导出热量、散发热量。只有有效散发热量才能保证LED平板灯的长寿命,延缓LED的光衰。因此,LED平板灯的结构散热设计十分重要。图5是2种铝合金背板与铝框架配合的设计。其中上图是铝合金背板两侧折弯,折弯端与LED光源灯条的铝基板紧密配合,可以在LED灯条发光的第一时间,将热量导出;下图是LED灯条的铝基板先将热量传给铝框架,再由铝框架将热量传给铝合金背板散热,传递路径转接迟缓,延误有效散热,造成热量集聚。

三、LED平板灯产品的特点

LED平板灯产品具有以下特点:

①LED平板灯采用环保材料制造,因此是绿色照明产品,不含水银、铅等污染元素材料;LED平板灯将LED光源安置在导光板的四周,并加以严密的光隔离,LED灯珠发出的光线不直接进入照明空间,因此无紫外光线、红外线、蓝光泄漏、辐射伤害。

②LED平板灯使用采用柔光技术,将点光源扩展为面光源,灯光柔和而不刺眼,消除眩光引起视觉疲劳,升华视觉效果。

③LED平板灯采用液晶电视的背光技术及高光效的LED芯片,独特的散热设计,确保LED功效高、光衰低、寿命长;灯具表面光洁亮丽,平板发光均匀。

④LED平板灯采用100~240VAC电源电压,可适合多国不同的电网电压;外置电源效率高,启动时间短,外置电源内部空间较大,可加大纹波吸收电路和电解电容器容量,可以消除工频的频闪。

⑤LED平板灯具质量轻、易安装;环保、安全、无污染,符合欧盟立法制定的强制性标准《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances,RoHs)规范;性能稳定,维修率低;通用性强,安装方便节约空间。

⑥LED平板灯寿命长达3万h以上,即使频繁地开关也不会影响产品寿命。

⑦LED平板灯显色指数高、色彩还原性强、视觉清晰、看物体不失真,适合高档商业照明场所使用,适宜学习和办公室使用。

⑧LED平板灯外形尺寸可按客户要求设计、定制;灯的颜色可以是单色也可以是可调的多色。

四、结语

超薄LED平板灯的应用越来越广泛,它的亮度可达80~100lm/W,光线柔和舒适、外形美观、轻巧,节能省电、安装方便可以直接替代普通的支架灯,十分适用于办公室、会议室、学校教室、医院、大楼通道等公共场所;在民居的客厅、走道、寝室也深受欢迎;可直接用于大型商场、停车场、超市、隧道等场馆照明系统。不少新型现代建筑已将超薄LED平板灯纳入优选照明灯具采用清单,如正在安装使用中的海虹桥火车站停车场。目前,我国已有企业掌握了超薄LED平板灯导光板的核心技术和自主生产技术,有效地控制了导光板的生产成本,使其生产的超薄LED平板灯具有很好的性价比和市场竞争力。

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