光衰和壽命試驗(yàn)2．6．1 燈具老化方法 燈具老化在沒(méi)有強(qiáng)制通風(fēng)、溫度控制在20℃－30℃的環(huán)境中進(jìn)行，燈具按正常安裝姿態(tài)架設(shè)，按燈具標(biāo)稱額定電壓或標(biāo)稱的適用電壓范圍的電壓接通電源，燈具以滿功率工作。燈具在老化過(guò)程中，每24h中關(guān)閉不少于2次，每次關(guān)閉時(shí)間應(yīng)為25－35min，間隔時(shí)間至少應(yīng)為30min。樣品數(shù)量不少于3臺(tái)。試驗(yàn)中，燈具不得出現(xiàn)任何故障、燒毀，否則不合格。2．6．2 光衰和壽命測(cè)量推算方法 以照度法替代光通量法，在距離燈具高度2米處下方測(cè)量中心點(diǎn)和沿道路方向的軸線上每距1米一個(gè)點(diǎn)的水平照度值，共測(cè)5個(gè)點(diǎn)，與各點(diǎn)初始值對(duì)比并得出5個(gè)點(diǎn)的平均維持率值。在2000－5000h之間，每336h間隔測(cè)一次平均維持率值；如5000h時(shí)燈具仍然符合要求，則以2000h時(shí)的各點(diǎn)照度值為初始照度值，已測(cè)得的每336h間隔的照度值與2000h時(shí)對(duì)應(yīng)的初始照度值比較并得出平均維持率，由上述10個(gè)點(diǎn)的平均維持率擬合曲線推算出平均維持率為75%時(shí)的壽命時(shí)間加上5000h即為該燈具的壽命。選取其中1只路燈，同時(shí)用光度分布測(cè)試法測(cè)0－2000h時(shí)的光通量，計(jì)算出2000h光通維持率作為校準(zhǔn)值。測(cè)量照度時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)控制在25℃±1℃穩(wěn)定3h以上的情況下進(jìn)行。

LED光源的特點(diǎn)

1. 電壓:LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據(jù)產(chǎn)品不同而異,所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場(chǎng)所。

2. 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少80%

3. 適用性:很小,每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境

4. 穩(wěn)定性:10萬(wàn)小時(shí),光衰為初始的50%

5. 響應(yīng)時(shí)間:其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí),LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)

6. 對(duì)環(huán)境污染:無(wú)有害金屬

7. 顏色:改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變?yōu)槌壬?黃色,后為綠色

8. 價(jià)格:LED的價(jià)格比較昂貴,較之于白熾燈,幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng),而通常每組信號(hào)燈需由上300~500只二極管構(gòu)成。

白光LED的開(kāi)發(fā)

對(duì)于一般照明而言,人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開(kāi)發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3 的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射,峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層,約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收,另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,可以得到得白光。現(xiàn)在,對(duì)于InGaN/YAG白色LED,通過(guò)改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。(如下圖所示)

表一列出了目前白色LED的種類及其發(fā)光原理。目前已商品化的種產(chǎn)品為藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉,其的發(fā)光效率約為25流明/瓦,YAG多為日本日亞公司的進(jìn)口,價(jià)格在2000元/公斤;第二種是日本住友電工亦開(kāi)發(fā)出以ZnSe為材料的白光LED,不過(guò)發(fā)光效率較差。

從表中也可以看出某些種類的白色LED光源離不開(kāi)四種熒光粉:即三基色稀土紅、綠、藍(lán)粉和石榴石結(jié)構(gòu)的黃色粉,在未來(lái)較被看好的是三波長(zhǎng)光,即以無(wú)機(jī)紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉,用于封裝LED白光,預(yù)計(jì)三波長(zhǎng)白光LED今年有商品化的機(jī)機(jī)會(huì)。但此處三基色熒光粉的粒度要求比較小,穩(wěn)定性要求也高,具體應(yīng)用方面還在探索之中。

鹽燈燈頭定做散熱方式主要有：自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱方式系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈頭具有戶外夜間使用、散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對(duì)流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以LED路燈頭建議盡可能選擇自然對(duì)流散熱方式。

采用大功率LED作為光源，運(yùn)用獨(dú)特的模組光源設(shè)計(jì)，選用進(jìn)口高亮度半導(dǎo)體晶片；