CHINA INTERNATIONAL - 中国国际光电博览会

TECHNOLOGIES 技 术 CHINA OPTOELECTRONICS
2012 年 第 4 期
LED 照 明 技 术 正 在 推 动 着 一 种 典 范 转
移 (paradigm shift), 也 就 是 , 脱 离
传 统 的 白 炽 灯 而 转 向 能 效 高 、 寿 命 长 且
持 续 性 佳 的 解 决 方 案 。 从 街 灯 到 大 型 屏
幕 , 从 汽 车 前 灯 到 室 内 照 明 , 固 态 照 明
(SSL) 系 统 皆 拥 有 显 著 的 优 势 , 并 且
早 已 迈 出 要 为 这 个 产 业 带 来 革 命 性 改 变
的 步 伐 。 现 今 先 进 的 LED 照 明 技 术 可
提 供 OEM 厂 商 所 需 的 可 持 续 性 、 可 扩
展 性 、 以 及 设 计 的 灵 活 性 , 以 便 为 SSL
住 宅 、 商 业 和 工 业 市 场 设 计 带 来 具 有 竞
争 力 的 解 决 方 案 。
图 2 Molex 和 Bridgelux 开 发 可 满 足 特 定 LED 照 明 应 用
和 市 场 需 求 的 产 品 。
出 的 选 项 , 其 等 级 大 约 相 当 于 60W 和 90W
的 白 炽 灯 泡 , 但 是 耗 电 量 却 明 显 地 少 了 许
多 。 这 些 模 块 可 以 选 择 3000K 暖 白 色 温 或
4100K 中 性 白 色 温 , 并 可 选 择 24º、32º、
或 50º 光 束 角 。 该 模 块 直 径 为 80mm, 仅 仅
超 过 3 英 吋 。 照 明 模 块 与 灯 座 相 匹 配 , 组 装
后 的 厚 度 为 27.6mm 或 仅 仅 超 过 1 英 吋 。
Helieon 系 列 具 有 不 同 的 产 品 选 项 以 便
与 传 统 光 源 的 光 输 出 水 平 相 匹 配 , 在 卤 素 灯
和 荧 光 灯 色 温 选 择 的 应 用 条 件 下 , 可 提 供
500 到 1,500 流 明 。Helieon 模 块 具 有 狭 窄
和 中 等 泛 光 模 式 (flood-beam pattern),
以 便 让 各 种 照 明 应 用 可 达 到 精 确 的 效 果 。 用
户 可 以 方 便 地 改 变 光 束 角 、 色 温 或 灯 光 输 出 ,
而 无 需 移 除 或 更 换 光 源 。 对 于 照 明 安 装 设 计 ,
用 户 只 需 简 单 地 断 开 照 明 模 块 ( 简 单 地 转 动 )
即 可 , 便 可 带 来 全 新 的 感 观 效 果 。
配 有 灯 座 的 互 连 Helieon 接 口 可 让 全 球
照 明 器 材 制 造 商 开 发 出 基 于 这 项 技 术 的 产
品 , 从 而 让 产 业 更 快 地 采 用 它 。 只 要 能 够 想
象 到 的 应 用 ,Helieon 都 可 以 实 现 , 其 中 包
括 下 照 灯 、 作 业 灯 或 强 光 灯 、 聚 光 灯 和 轨 道
灯 、 暗 灯 和 内 饰 灯 ; 区 域 照 明 有 零 售 和 陈 列
照 明 、 酒 店 照 明 、 建 筑 照 明 、 装 饰 照 明 、 以
及 博 物 馆 照 明 等 。 模 块 互 连 技 术 对 产 业 标 准
化 的 支 持 , 将 有 助 于 确 保 长 期 设 计 的 机 会 ,
并 同 时 保 护 灯 具 OEM 厂 商 和 其 客 户 在 开 发
上 所 进 行 的 投 资 。
Bridgelux ES 和 RS 数 组 推 出 了 免 焊 的 LED
数 组 灯 座 。 此 一 LED 数 组 灯 座 与 Bridgelux
的 ES 和 RS 数 组 相 辅 相 成 , 是 完 美 的 补 充 ;
它 可 为 具 成 本 效 益 的 SSL 解 决 方 案 提 供 同 样
高 的 性 能 和 随 插 即 用 的 设 计 。 而 作 为 一 个 创
新 的 互 连 系 统 ,LED 数 组 灯 座 简 化 了 LED
组 件 的 安 装 , 在 出 现 更 高 效 或 更 明 亮 的 光 源
时 可 以 方 便 地 进 行 升 级 。 免 焊 LED 数 组 灯
座 增 加 了 连 接 选 项 , 以 提 供 出 色 的 设 计 灵 活
性 , 而 让 OEM 厂 商 可 专 注 于 灯 具 的 设 计 ,
减 少 了 实 施 方 案 的 限 制 和 考 虑 因 素 。
因 为 没 有 二 次 加 工 需 求 ,Molex 数 组 灯
座 有 助 于 缩 短 设 计 周 期 , 并 且 舒 缓 OEM 厂
商 在 系 统 级 的 整 合 挑 战 。 直 径 小 于 50mm
(1.96”) 的 外 形 尺 寸 使 得 LED 数 组 灯 座
适 用 于 照 明 灯 和 其 它 小 型 灯 具 应 用 , 包 括
MR16 或 轨 道 灯 。 而 灯 座 产 品 也 采 用 热 塑 性
塑 料 外 壳 以 适 应 高 热 环 境 。
用 于 无 缝 照 明 部 件 的 LED 印 刷 电 路 组 件
LED 印 刷 电 路 组 件 提 供 了 可 靠 、 高 效 的
客 制 化 照 明 解 决 方 案 , 可 与 Helieon 产 品 线
无 缝 地 搭 配 使 用 , 用 于 多 个 产 业 的 LED 部 件 。
连 接 器 和 LED 设 计 整 合 等 同 于 完 全 的 解 决
方 案 , 采 用 已 经 证 实 的 产 品 和 技 术 来 支 持 整
体 LED 互 连 的 需 求 。 在 公 司 内 部 测 试 所 有
的 印 刷 电 路 组 件 , 有 助 于 确 保 产 品 质 量 及 照
明 强 度 和 色 彩 的 一 致 性 。
电 路 板 可 靠 性 和 设 计 把 电 气 、 机 械 、 散
热 和 光 学 功 能 混 装 在 一 个 完 全 合 格 的 LED
封 装 里 。Molex 客 制 的 LED 组 件 支 持 背 光
照 明 应 用 , 采 用 聚 酯 电 路 以 支 持 更 低 功 耗 应
用 , 并 采 用 散 热 式 聚 酰 亚 胺 和 刚 性 板 (rigid
board) 来 支 持 高 功 耗 应 用 , 如 外 科 手 术 和
汽 车 照 明 。BIN 控 制 系 统 调 节 每 批 次 LED
亮 度 输 出 范 围 的 一 致 性 , 这 是 高 质 量 照 明 产
品 的 关 键 因 素 。
创 新 电 子 技 术 带 动 LED 照 明 技 术 的 发 展
文 | Dan McGowan Molex 公 司 工 程 经 理
图 1 Molex 全 新 LED 阵 列 灯 座 简 化 了 LED 灯 的 安 装 ,
用 户 可 选 择 串 联 或 并 联 电 路 , 如 图 所 示 为 带 有 或 未 带 有 入
口 保 护 (Ingress Protection) 的 LED 阵 列 灯 座 。
节 能 - LED 技 术 的 基 础
保 守 估 计 ,LED 照 明 产 品 的 使 用
据
寿 命 是 白 炽 灯 的 25 倍 到 40 倍 ;
也 是 紧 凑 型 荧 光 灯 (compact
fluorescent lamps, CFL) 使 用 寿 命 的 5 倍 。
另 外 , 相 较 于 一 般 的 白 炽 灯 或 CFL 光 源 ,
LED 灯 在 物 理 上 更 加 牢 固 , 并 且 可 以 调 光 ,
具 有 实 时 启 动 功 能 、 良 好 的 色 彩 呈 现 和 完 全
的 色 彩 光 谱 。 它 们 可 以 在 低 压 电 流 环 境 平 稳
地 工 作 , 不 用 汞 或 铅 , 并 且 可 以 在 对 紫 外 线
(UV) 敏 感 的 应 用 中 安 全 地 使 用 。
尽 管 具 有 上 述 的 优 势 ,LED 技 术 仍 然 面
临 到 许 多 内 在 的 挑 战 。 例 如 , 虽 然 LED 工
作 时 的 温 度 明 显 地 要 比 白 炽 灯 低 , 但 是 如 果
没 有 适 当 的 散 热 管 理 , 热 量 会 累 积 在 LED
的 结 点 内 , 从 而 使 其 有 效 的 使 用 寿 命 大 幅 缩
短 。 相 反 地 , 有 了 适 当 的 散 热 管 理 ,LED 灯
具 在 正 常 使 用 下 能 够 以 70% 的 流 明 维 持 率
(lumen maintenance) 持 续 工 作 达 到 惊 人
的 50,000 小 时 。
LED 光 源 通 常 焊 接 在 PCB 上 并 且 组 装
在 整 合 式 的 灯 具 里 , 而 没 有 更 换 失 效 LED
或 更 新 LED 的 机 制 。 由 于 这 种 组 装 方 法 较
接 近 电 子 产 品 的 组 装 方 法 , 而 不 是 一 般 照 明
器 材 的 , 故 为 灯 具 生 产 厂 商 带 来 了 几 项 挑 战 ,
包 括 焊 接 成 功 的 设 计 仍 然 会 留 下 焊 点 ; 焊 点
容 易 在 搬 运 期 间 受 到 压 力 影 响 ; 冷 焊 点 也 会
使 得 高 成 本 LED 数 组 报 废 。
借 着 结 合 同 类 最 佳 的 电 气 、 散 热 和 光
学 专 业 技 术 与 公 司 内 部 的 设 计 和 制 造 能 力 ,
Molex 逐 渐 地 解 决 了 这 些 实 际 所 面 临 的 设 计
问 题 并 满 足 制 造 商 的 需 求 。Molex LED 照 明
模 块 系 列 为 OEM 厂 商 提 供 了 设 计 灵 活 性 和
自 由 度 , 以 便 使 其 产 品 具 有 差 异 性 。 模 块 化
LED 照 明 解 决 方 案 是 经 销 商 所 熟 悉 且 长 期 使
用 的 一 种 模 式 ; 这 些 经 销 商 现 在 能 够 扩 大 其
产 品 组 合 , 除 了 传 统 的 光 源 , 还 可 加 入 LED
光 源 。 电 子 技 术 的 进 步 使 得 LED 灯 具 的 批
量 生 产 变 得 确 实 可 行 且 成 本 负 担 得 起 。
用 于 大 批 量 应 用 的 Helieon LED 照 明 模
块 能 够 实 现 高 达 80% 的 节 能 。Helieon LED
模 块 于 2010 年 3 月 发 表 , 它 结 合 了 来 自 于
Bridgelux 的 SSL 技 术 与 来 自 于 Molex 的 互
连 技 术 。Helieon 照 明 插 座 或 灯 座 采 用 易 于
使 用 的 两 片 式 设 计 (two-piece design),
可 永 久 地 固 定 在 灯 具 中 。 该 照 明 模 块 嵌 在 插
座 之 中 , 藉 由 按 压 来 实 现 电 气 连 接 , 并 旋 转
1/4 圈 锁 以 锁 定 在 固 定 的 位 置 上 。 通 过 仿 效
传 统 灯 座 ,Helieon 系 统 提 供 了 简 单 而 又 熟
悉 的 安 装 体 验 。Helieon 是 专 为 OEM 厂 商
而 设 计 的 , 以 推 动 大 众 市 场 对 LED 灯 的 需 求 。
Helieon 模 块 具 有 800 或 1200 流 明 输
LED 数 组 灯 座 省 去 手 工 焊 接 并 简 化 安 装
图 3 顶 灯 灯 具 。Molex LED 照 明 模 组 为 OEM 厂 商 实 现
了 产 品 差 异 化 , 并 提 供 了 设 计 灵 活 性 和 自 由 度 。
灯 座 带 有 双 头 集 线 端 子 (double-ended
wire trap terminal), 能 够 简 化 数 组 安 装 ,
灵 活 安 排 电 线 走 向 来 实 现 最 佳 布 线 。 可 松 开
的 集 线 端 子 可 以 在 现 场 进 行 替 换 , 使 现 有 的
应 用 可 轻 易 地 升 级 。 一 步 式 免 焊 螺 丝 紧 固 式
连 接 系 统 省 去 了 组 装 期 间 所 需 的 焊 线 、 表 面
黏 着 技 术 (SMT) 焊 接 或 其 它 二 次 加 工 , 从
而 大 幅 地 节 省 生 产 成 本 并 提 高 效 率 。LED 数
组 灯 座 完 全 省 去 了 手 工 焊 接 或 SMT 焊 接 及
昂 贵 的 SMT 设 备 。
即 使 处 于 高 温 环 境 , 安 全 的 压 接 式
功 率 触 片 (secure compression power
contact) 可 提 供 稳 定 的 连 接 , 并 且 防 止 由 于
冷 焊 或 不 可 靠 焊 点 而 产 生 的 潜 在 故 障 。 另 一
标 准 特 征 包 括 用 于 二 级 光 学 组 件 的 内 建 式 安
装 点 。Molex 提 供 带 有 弹 簧 锁 功 能 的 可 选 透
明 LED 保 护 罩 , 以 保 护 LED 不 会 受 到 灰 尘
和 组 装 过 程 中 受 到 损 害 。
智 能 照 明 控 制 实 现 网 络 集 成 并 减 少 功 耗
随 着 LED 应 用 的 发 展 , 在 降 低 能 源 成 本 、
允 许 最 终 用 户 在 环 境 上 拥 有 更 大 的 灵 活 性 和
控 制 力 方 面 , 使 用 网 络 设 备 来 集 成 照 明 控 制
系 统 将 发 挥 不 可 或 缺 的 作 用 。 智 慧 照 明 控 制
已 经 简 化 了 工 作 量 , 同 时 减 少 了 碳 排 放 量 。
新 的 商 业 、 工 业 和 住 宅 建 筑 正 逐 步 地 将 局 域
网 络 直 接 地 并 入 照 明 系 统 中 , 以 便 监 控 维 修
的 需 求 , 确 定 居 住 质 量 , 并 提 供 日 光 控 制 及
调 光 系 统 。 不 过 , 业 界 还 有 一 些 更 简 单 、 更
高 效 的 方 法 可 让 OEM 厂 商 驾 御 电 子 技 术 来
降 低 LED 功 耗 。
除 了 与 Bridgelux 合 作 推 出 Helieon
LED 照 明 模 块 ,Molex 在 2010 年 还 针 对
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