从2014年1月1日起,白炽灯基本上被禁止使用。LED灯泡提供与白炽灯相同的亮度,同时节约高达80%的能源。然而,LED灯泡的性能与消费者对其作为标准白炽灯替代品的期望之间仍存在很大差异。这种性能和成本的差异很大程度上归因于特定的LED灯泡制造商如何解决灯泡内部LED组件的散热问题。

该开关的第一代灯泡示意图说明了其液体冷却技术的工作原理。同样的热系统也用于开关柜™.

尽管LED发光效率高,但其工作温度通常高于100°C。需要消除这种热量,以便LED以更高的效率(所用电源产生更多的光)和更高的可靠性(更长的寿命)运行。第一代LED A灯灯泡通常设计为将LED组件连接到扁平金属散热器的顶部。热量从LED通过散热器径向扩散到与散热器边缘接触的较冷环境空气。这些灯泡更像是手电筒,把所有的光都指向一个远离散热器的方向。这些灯泡的顶部有一个扩散圆顶,以帮助分配光线,而灯泡的底部有一个散热器连接到爱迪生螺旋底座上。散热受到散热器表面积的限制。在一个典型的台灯中,这些带有扩散球的灯泡将80%的光线指向天花板,只有20%的光线指向桌子。相比之下,在同一应用中,标准白炽灯a将大约50%的光线指向天花板,50%指向桌子,提供均匀的全向照明。

SWITCH infinia™液冷LED灯泡。

较新的LED灯泡设计通过将LED置于散热器上方基座上扩散圆顶的中心,改善了光分布。这使得LED发出的光以接近白炽灯泡的全向模式辐射。这显著增强了光分布,但增加了从LED到散热器和到环境空气接口的热传导路径长度。这会阻碍LED的热流。我们测量了在正常室温下运行的灯泡的LED外壳温度,低于110°C,高达135°C,大型零售商正在销售。这些高温大大降低了LED的效率和可靠性。

高级福利

SWITCH的高级LQD冷却系统™ 将LED置于交换机infinia内™ 将LED产生的热量有效地分配到灯泡的整个表面区域,通过被动对流分散热量。因此,这些液冷灯泡提供了更大的灵活性和LED定位,以改善光分布。开关infinia LED灯泡的散热效率比风冷LED灯泡高约40%。更好的热性能意味着这些灯泡可以用在任何固定装置中,即使是完全封闭或嵌入式的,也可以用在任何方向,而不会影响光输出或寿命。

LQD冷却系统使用在许多行业中普遍使用的液态硅酮冷却剂。它已经被证明可以在极端温度和恶劣的操作环境下工作。它是化妆品中的一种成分,用于冷却大型机械和发电厂设备。我们的液体硅胶是良性的,不导电,无毒,不染色。液态硅也是透明的,不会以任何方式损坏led或灯泡组件,也不会对人或环境造成伤害。

液体硅树脂的光学特性几乎与玻璃或塑料壳中LED的光学特性相匹配。这意味着,与室内简单充满空气相比,光线从LED和灯泡中更有效地移动。充气灯泡使光输出减少约6%。这是浪费的光和能源!

SWITCH使用液态硅被动冷却led。这意味着灯泡不使用耗能的风扇或泵。与led接触的液体被加热,膨胀并变得更有浮力,直到它与冷却器外层玻璃或塑料灯泡外壳接触时上升。当液体冷却时,它的密度变大,在接触外壳时下降,而外壳一直在冷却液体。当浮力更大的热液体离开热led时,冷却的液体被拉到led上。这种散热的过程称为“对流”冷却,对流过程在各个方向都起作用。它工作得如此之好,以至于led在任何方向之间只经历几个度的差异,这意味着SWITCH infinia灯泡可以在所有方向和固定装置,包括完全封闭的情况下,至少25,000小时的完美表现。市场上大多数LED灯泡不适合在全封闭的固定装置中使用。

液冷LED灯泡在工业上的应用。

在SWITCH infinia的设计中,LED被放置在薄的可弯曲金属手指状表面上,这使得LED的热量接触到更大体积的液体。LED的散热主要是通过液体对流来完成的,在液体对流中,LED的热量被移动到外壳塑料。led高度和角度的精确定位是为了确保SWITCH清晰和磨砂灯泡的光分布超过白炽灯的均匀光分布,以及能源之星的要求。

2013年秋天,教堂山联合教堂(NC)用89 SWITCH infinia 60 led(10瓦)替换了他们的18瓦CFL灯泡,他们对它们产生的光的质量和节省的能源都很满意。

SWITCH灯泡设计的另一个独特方面是使用了灯泡内部的体积补偿机制。这种机制使得包含液体的表面积在液体受热时膨胀,在液体冷却时收缩。这种机制使灯泡内的液体通过加热和冷却循环始终保持在接近室温的压力。

将LQD技术应用于风冷LED灯泡可使LED运行在约30°C的温度下,并使光输出增加15%。LED的寿命限制因素是工作电流和LED温度,因此带有较冷LED的较冷灯泡更可靠。如果灯泡的可靠性足够,则可以向LED施加更多的功率和更高的工作电流,从而产生更多的光。LQD技术允许对灯泡进行优化,以平衡明亮的光线、卓越的颜色质量和最高的效率。

选择正确的LED灯泡

LED灯泡的认证和标签也在不断发展。仍然有一个高度的模糊性,这可能导致消费者在试图更换一个简单的白炽灯a灯泡混淆。消费者通常根据光输出和颜色来购买白炽灯。换句话说,瓦特和暖光或冷光。

消费者选择正确LED灯泡的最佳方式是让自己了解满足其光输出和颜色要求的不同选项。他们还必须考虑和比较夹具的适用性,是否全部或部分封闭?此外,他们应比较价格、保修、额定寿命和效率,以确保顺利过渡到LED照明。

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照明技术杂志

这篇文章首次出现在2014年5月的《金融时报》上照明技术杂志。

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