分析有關(guān)強(qiáng)光探照燈的技術(shù)設(shè)計(jì)
一,強(qiáng)光探照燈的散熱設(shè)計(jì)
為了滿足照明領(lǐng)域中強(qiáng)光探照燈的高光通量的要求,增加單個(gè)強(qiáng)光探照燈裝置的輸入功率,同時(shí)優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)并提高發(fā)光效率是最有效,最直接的方法。 。但是,隨著功率的增加,強(qiáng)光探照燈會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,從而導(dǎo)致芯片溫度升高。溫度的升高會(huì)影響眩光探照燈的量子效率降低,壽命降低,色偏等技術(shù)效率,因此在大功率照明中應(yīng)考慮散熱。
目前,眩光探照燈光源的散熱設(shè)計(jì)主要包括:
(1)傳統(tǒng)的散熱方法是通過添加風(fēng)扇來改變散熱器空氣的流速,但是增加了系統(tǒng)的體積以及諸如風(fēng)扇引起的噪聲之類的不利影響以及風(fēng)扇的長(zhǎng)期穩(wěn)定性本身也會(huì)影響光源??煽啃?/p>
(2)采用微熱管技術(shù)進(jìn)行散熱,該技術(shù)利用其內(nèi)部液相變化來實(shí)現(xiàn)高傳熱效率,并且熱管使用低噪音和長(zhǎng)壽命:熱電冷卻建立在珀?duì)柼想娭评涞男Ч摲椒o噪音,體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,操作維護(hù)方便,但使用半導(dǎo)體制冷材料的成本過高。
二,強(qiáng)光探照燈的二次光學(xué)設(shè)計(jì)
眩光探照燈的光學(xué)設(shè)計(jì)分為一次光學(xué)設(shè)計(jì)和二次光學(xué)設(shè)計(jì)。在將芯片封裝到高光探照燈光源芯片的過程中,必須進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)確定光源芯片的發(fā)光角度,光通量大學(xué),發(fā)光強(qiáng)度,光強(qiáng)度分布,和色溫。這些稱為主要光學(xué)設(shè)計(jì)。當(dāng)眩光探照燈光源芯片應(yīng)用于特定產(chǎn)品時(shí),通常將其設(shè)計(jì)成包括光源的光學(xué)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),例如光提取效率,發(fā)光強(qiáng)度,光強(qiáng)度分布,色溫和顯色指數(shù),被稱為光學(xué)設(shè)計(jì)。
次級(jí)光學(xué)設(shè)計(jì)基于一種光學(xué)設(shè)計(jì),該光學(xué)設(shè)計(jì)考慮了單個(gè)眩光發(fā)光芯片的光質(zhì)量,而次級(jí)光學(xué)設(shè)計(jì)則考慮了整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
眩光探照燈光源的光源比其他光源小,避免了光源對(duì)光的吸收和遮擋,給二次光學(xué)設(shè)計(jì)帶來了極大的方便,特別是在空間陣列中,容易被視為點(diǎn)光源和面光源。但是,由于強(qiáng)光探照燈的光源的面積小,所以光只能向一個(gè)方向發(fā)光,因此存在一個(gè)方向的亮度高而另一個(gè)方向的光線不均勻或不均勻的情況。
三、強(qiáng)光探照燈的驅(qū)動(dòng)和控制
強(qiáng)光探照燈光源工作時(shí)必須在電極之間加上一定的電壓,相當(dāng)于二極管處于正向?qū)顟B(tài),加在PN結(jié)上的電壓和正向電流之間近似指數(shù)關(guān)系,這就導(dǎo)致強(qiáng)光探照燈結(jié)電壓微小的變化就會(huì)帶來導(dǎo)通電流的急劇變化,當(dāng)直接用電壓源驅(qū)動(dòng)時(shí),電源電壓的波動(dòng)超過一定范圍就可能造成強(qiáng)光探照燈器件的永久損壞
另外,在相同導(dǎo)通電流下強(qiáng)光探照燈的結(jié)電壓隨著強(qiáng)光探照燈結(jié)溫升高而降低,即使保證驅(qū)動(dòng)電壓或電流足夠精度仍然會(huì)由于結(jié)溫的變化而導(dǎo)致電流電壓的改變,所以強(qiáng)光探照燈的驅(qū)動(dòng)控制也是一個(gè)非常重要的問題。
目前一般強(qiáng)光探照燈采用直流驅(qū)動(dòng),針對(duì)強(qiáng)光探照燈的直流驅(qū)動(dòng),主要分為限流電路、線性恒流電流和開關(guān)型直流驅(qū)動(dòng)電路三種方式。
限流電路簡(jiǎn)單、成本低,但是這種電路效率低、無法恒流,不適合大功率強(qiáng)光探照燈電路;線性恒流電路是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、恒流效果好,缺點(diǎn)是效率低、窄輸入范圍和窄負(fù)載范圍,多用于輸入輸出電壓差較小的場(chǎng)合: 開關(guān)型直流驅(qū)動(dòng)電路即通常意義上的開關(guān)電源,這種方式效率高,有大的輸入電壓范圍和寬的負(fù)載范圍,缺點(diǎn)是電路較復(fù)雜,成本較高,工作于開關(guān)模式,需考慮電磁兼容等。
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