關于低碳論文的范文(關于LED的低碳論文)
關于低碳論文的范文
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隨著LED照明技術的快速發(fā)展，在國內的許多城市，道路照明已經不乏LED路燈的身影。尤其是大功率LED器件的光效超過100lm/W以后，LED路燈作為道路照明的發(fā)展趨勢已經得到普遍認同。2009年，國內幾個城市分別組織了LED道路照明產品的評估測試工作，大多數LED路燈產品在配光曲線、系統(tǒng)光效等關鍵技術指標方面進步顯著，在道路照明標準的符合性、節(jié)能效果等方面已經達到相關標準和規(guī)范的要求。 盡管LED路燈技術水平的發(fā)展較快，但是大多數LED路燈廠商在產品研發(fā)過程中忽略了在寒地應用環(huán)境下的特殊技術要求。一個普遍的錯誤認識是：LED在寒冷地區(qū)應用有利于散熱，不容易發(fā)生故障。殊不知，寒冷應用環(huán)境下，對LED路燈有著更為嚴格的技術要求，主要有以下兩個方面：1、寒冷地區(qū)氣溫較低，且溫差大，驟變的冷熱沖擊和長期低溫工作對于器件有著更為嚴格的質量要求；2、在寒冷地區(qū)應用的.LED路燈必須要考慮防止冰凌凝結的預防措施。 鑒于上述原因，LED路燈在寒冷地區(qū)的推廣應用，需解決以下幾個方面的關鍵技術問題。
一、冷熱沖擊的溫度變化可能引起LED器件的失效 由于LED芯片封裝后，屬于固態(tài)的實心器件，存在著芯片、硅膠（或樹脂）、金屬支架以及引線之間膨脹系數的失配現(xiàn)象，加上寒冷地區(qū)溫差較大的冷熱沖擊影響，會使硅膠在溫度變化的過程中，膨脹和收縮加劇，器件內部應力過大，這將導致LED引線鍵合點位移增大，引線過早疲勞和損壞。同時也會使原本鍵合狀態(tài)較差的焊點出現(xiàn)脫焊的可能，而造成焊球和芯片電極脫焊的現(xiàn)象，甚至使LED芯片出現(xiàn)分層脫落的失效現(xiàn)象。 一盞LED路燈應用的LED器件多達上百顆，通常采用以串聯(lián)為主的混聯(lián)組態(tài)方式，如果一顆LED發(fā)生故障，將會引起多顆LED連帶失效，因此應用在寒冷地區(qū)的LED路燈首先要根據特定使用環(huán)境下的燈具溫度變化特性，設置合理的超聲功率、鍵合壓力、鍵合時間及鍵合溫度等封裝工藝參數，保證每一顆LED器件在低溫運行環(huán)境下的可靠性。
二、LED驅動裝置低溫運行的可靠性保障 另一項關鍵技術挑戰(zhàn)在于LED路燈驅動裝置在低溫運行環(huán)境下的可靠性問題。目前大多數LED路燈驅動電源在寒地低溫環(huán)境下表現(xiàn)出不同類型的水土不服現(xiàn)象，較為突出的表征是低溫無法正常啟動和長期低溫運行環(huán)境下的失效率較高現(xiàn)象。上述問題出現(xiàn)的主要原因在于驅動電源在設計階段的器件選型沒有考慮低溫工作狀態(tài)的可靠性，部分關鍵元器件低溫環(huán)境下的特性發(fā)生變化，造成驅動裝置無法低溫啟動或正常運行，引發(fā)故障的具體原因主要有以下四個方面： 第一、開關管在低溫條件下載流子的密度和活性都會降低，過載保護的啟動點也會因此降低；第二、電解電容電解液在低溫下凍結，失去電容效應（溶液中的離子此時只存在離子極化），無帶載能力；第三、部分類型的光藕器件在低溫狀態(tài)下無法正常工作；第四、輸入端防止浪涌電流的熱敏電阻，在低溫下阻值變大（是常溫的3～5倍），也會造成低溫無法正常啟動。 上述問題的解決途徑主要是從選擇溫度特性更好的器件入手。例如，不是所有的電解電容都無法在低溫下工作，一般來講，200V以上的電解電容耐低溫特性較差，而160V以下的電解電容基本都能夠在零下40℃環(huán)境正常工作，只要選用兩個低壓電解串連使用就可以解決問題。器件選型的調整可能會略微提高驅動裝置的成本，但是從LED路燈的整體成本來看可以忽略不計，考慮到提高可靠性和降低維護成本的因素，這種設計調整是非常必要和劃算的。
三、LED路燈冰凌凝結危害的防護措施
關于LED的低碳論文
關于LED的低碳論文
近幾年，業(yè)界開始大量采用LED替代CCFL和EL作為LCD的背光(背景光照明的簡稱)，與CCFL、EL相比．LED具有如下優(yōu)點：
1)可使LCD色彩更逼真，采用LED背光可以提供130％的NTSC色階，而CCFL僅為70％。色階的擴充使LCD影像色度更飽和、更逼真；
2)可使LCD厚度更薄，在18英寸LCD模塊中，LED背光厚度為4mm～6mm，CCFL為8mm～12nm；
3)壽命長，可達5萬小時；
4）符合環(huán)保要求，LED不含汞，
5）與EL背光相比，LED背光不會產生于擾。因此，LED背光廣泛用于PC、TV、汽車音響、手機、通信設備、個人數字助理(PDA)和手表等領域，它已成為LCD背光市場的主導產品。
2002年LED的市場需求量占背光市場總需求量的60％左右，目前，有綠、紅、藍和白色LED作為LCD的背光，由于價格因素，綠色LED居主流，約占LED背光產品的80％，它們的額定電流為2mA～20mA，亮度為600mcd。由于白色LED的成本較高，目前主要用于彩屏手機和彩屏PDA的背光以及汽車儀表的照明。
白色LED的發(fā)光機理及特性1 發(fā)光機理單芯片白色LED是一種含InGaN活性層的CaN發(fā)光二極管，它主要有兩種發(fā)光機理：一種是結合藍色LED和黃磷，通過藍光和磷發(fā)射的`黃光的混合產生白光；另一種是通過紫外光LED和紅、藍、綠磷的組合產生白光。2 特性白色LED的主要特性有：正向壓降為3．5V；發(fā)光效率大于20lm／W，優(yōu)于白熾燈泡，次于熒光燈(601m／W～100lm／W)，2011年，發(fā)光效率可提高到60lm／w，接近熒光燈水平，從而可大量用于照明市場；光通量為231m；封裝尺寸小。Nichia公司于2003年推出SMD型白色LED，型號為NSCW215，它是一種側視SMD型白色LED，高度為0．8/1mm，電流為20mA時，亮度達600mcd。Toyoda Gosei公司推出SMD型白色LED，尺寸為3．2 mm×2．8 mm，型號為TGwhite，電流為20mA時，亮度達100mcd，發(fā)光效率為4．5 lm／W～5 lmW。
citizen公司采用Nichia公司的白色LED裸片開發(fā)出迄今為止世界上最小的白色LED，其厚度為0．55mm。Nichia公司的非SMD型白色LED的尺寸為11．2mm(寬)×7．2mm(長)×6mm(高)，壽命長，達5萬小時以上。白色LED在照明市場上的應用前景誘人，為此，世界各國LED廠商加緊開發(fā)大功率白色LED，如Nichia公司開發(fā)出大功率InGaNLED，功率達1 W～2W，是現(xiàn)有LED的10倍。美國加州大學固態(tài)發(fā)光及顯示中心計劃在2007年前開發(fā)出發(fā)光效率為200lm／W的白色LED。3 白色LED驅動電路目前，白色LED主要用于彩屏手機和彩屏PDA，一個彩屏LCD的均勻背光需要3個～4個或更多的白色LED，智能手機可能需要6個或更多的白色LED。由于白色LED需求的增多。有力地推動了白色LED驅動器市場的增長。據Linear公司電源事業(yè)部產品營銷經理TonyArmstrong估計："2003年手機出貨量將超過4億部。其中至少有60％～70％是彩屏手機，此外。還將有1000部彩屏PDA，市場將有幾億塊白色LED驅動器的需求"，由于白色LED的正向壓降為3．5V，當單節(jié)鋰電池相近，因此，需要一個升壓轉換器來解決白色LED的正向電壓問題。