大功率集成封裝路燈——2015神燈獎(jiǎng)申報(bào)產(chǎn)品

　　項(xiàng)目名稱：

　　大功率集成封裝路燈

　　申報(bào)單位：

　　浙江中博光電科技有限公司

　　綜合介紹或申報(bào)理由：

　　獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，高透光率得而玻璃透鏡進(jìn)一步提高了光照效率；整燈光效已達(dá)100lm/W；光衰小，15000小時(shí)光通維持率97.2%；可以與智能控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光調(diào)色，實(shí)現(xiàn)在滿足不同時(shí)段照明要求情況下最大可能的降低功率，二次節(jié)能；散熱控制出色：采用均溫板、板上芯片銅導(dǎo)鋁散技術(shù)，使燈具溫度控制在45度左右，保證燈具長(zhǎng)壽命；采用模塊化設(shè)計(jì)，安裝維護(hù)成本極低；外觀設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)巧妙。

　　主要技術(shù)參數(shù)：

產(chǎn)品型號(hào)	ZB-LDHV-003-100W
色溫	2700K~6500K（可選）
輸入電源	AC90~305V/47-63Hz
功率因素	≥0.95@220Vac
LED功率	100W
燈具光通量（初始值）	＞11000Lm
燈具效率（初始光效）	＞110 Lm/w
電源效率	≥92
顯色性	≥70
環(huán)境溫度	-35℃~55℃
壽命	＞50,000hrs
質(zhì)保期	燈具10年(電源5年)
防護(hù)等級(jí)	IP66
發(fā)光角度	1:3、1:6配光（可選）
重量	＜6.2Kg

　　與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外路燈存在的狀態(tài)

1、大功率LED產(chǎn)品對(duì)散熱技術(shù)要求較高，環(huán)境溫度達(dá)到一定高度時(shí)LED很快會(huì)產(chǎn)生光衰，導(dǎo)致LED壽命下降。只有解決大功率LED產(chǎn)品的散熱問題，才能大面積推廣大功率LED產(chǎn)品的應(yīng)用。解熱是研究LED產(chǎn)品的最關(guān)鍵的問題，矩陣式LED采用單一LED光源，使用中熱源集中量大，散熱問題嚴(yán)重，極大地影響了LED的使用效率及壽命；集成式LED產(chǎn)品封裝，熱源集中強(qiáng)度更大，如何解決散熱問題成為行業(yè)研究發(fā)展的關(guān)鍵。

2、大功率LED產(chǎn)品可靠性不高、壽命低于設(shè)計(jì)時(shí)。

在LED照明實(shí)際推廣應(yīng)用中，LED燈具遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命周期就出現(xiàn)高失效率的情況非常普遍目前LED燈上用的大功率驅(qū)動(dòng)器都普遍存在效率偏低（恒壓模塊效率通常為85 -88%，最高為90 - 92%，恒流通常為80 - 85%，最高88%左右），可靠性不高，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LED燈體本身等缺陷，無(wú)法體現(xiàn)LED本身所具有的超高壽命和超高光效的特點(diǎn)，嚴(yán)重制約了LED照明的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3、戶外照明控制簡(jiǎn)單問題

戶外照明的控制方式主要采用人工或總電源時(shí)控，這些方式工作量大，效率低，功能單一，會(huì)降低路燈的使用壽命，對(duì)目前的LED路燈是不適用的。而且，無(wú)法對(duì)路燈進(jìn)行智能化的管理，如按季節(jié)、天氣調(diào)整定時(shí)時(shí)間，遠(yuǎn)程控制，故障自動(dòng)上報(bào)，更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)節(jié)能控制，色溫調(diào)節(jié)等。

4、目前大功率矩陣LED路燈通常采用單體獨(dú)立二次配光或透鏡配光，無(wú)論何種配光方式都不能完全解決矩陣路燈光照均勻度差、存在光斑和光利用率低的問題。為解決上述問題，有些生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)引入三次和四次配光技術(shù)，該技術(shù)不但工藝復(fù)雜，成本高，而且還有可能影響光亮度。

為了解決以上路燈的問題，我公司采用以下措施：

1、由于大功率集成封裝發(fā)熱量比較集中，我公司引進(jìn)均溫板的技術(shù)。均溫板主要是利用腔體內(nèi)部運(yùn)用二相流理論、能量不變定律與真空理論加以運(yùn)用生產(chǎn)。原理主要借由毛細(xì)現(xiàn)象、虹吸原理結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到熱傳導(dǎo)最佳功能，堪稱是傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)管的進(jìn)階版本，傳統(tǒng)熱管是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳導(dǎo)，均溫板則是面對(duì)面的傳導(dǎo)，應(yīng)用且無(wú)方向性，熱源由外部高溫區(qū)經(jīng)由熱傳進(jìn)入腔體，運(yùn)用水的附著力與毛細(xì)、虹吸等物理現(xiàn)象，同時(shí)以真空腔體來(lái)實(shí)現(xiàn)能量不滅定律，并運(yùn)用二相流理論現(xiàn)象成功擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到散熱面，將熱能更快速傳導(dǎo)開來(lái)。這樣可以有效的控制芯片的溫度，提升光效，延長(zhǎng)壽命。

2、開發(fā)多組件（包含五組件，三組件）諧振軟開關(guān)變流器技術(shù)，提高開關(guān)頻率和效率。為了提高開關(guān)電源的效率和功率密度，降低EMI，開發(fā)了多組件諧振的軟開關(guān)DC/DC變流器拓?fù)洌軌驅(qū)崿F(xiàn)數(shù)百k赫茲的開關(guān)頻率，提高了功率密度。由于采用了軟開關(guān)技術(shù)，功率半導(dǎo)體器件的電壓應(yīng)力較低，開關(guān)損耗很小，因此器件的選擇上要求大大降低，成本與傳統(tǒng)方案相比具有很多優(yōu)勢(shì)。

3、采用基于GPRS+PLC/ZigBee技術(shù)的路燈控制系統(tǒng)，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上根據(jù)路燈控制特點(diǎn)二次研究開發(fā)，利用PLC/ZigBee網(wǎng)絡(luò)組成LED路燈局域網(wǎng)，每個(gè)局域網(wǎng)利用GPRS無(wú)線模塊接入到移動(dòng)廣域網(wǎng)，再通過互聯(lián)網(wǎng)連接監(jiān)控中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程管理，以按需照明為原則， 可根據(jù)每天不同的時(shí)間、光照度或區(qū)域內(nèi)特殊事件人性化地控制照明設(shè)備，可自動(dòng)開啟或關(guān)閉任一盞燈、調(diào)節(jié)任一盞燈的功率，并按照環(huán)境要求，適當(dāng)降低光照度達(dá)到二次節(jié)能降耗之目的。

4、通過影像光度計(jì)進(jìn)行掃描，研究板上芯片光源通過二次光學(xué)透鏡后光的均勻度等特性，建立多個(gè)光學(xué)模型，利用不同的模擬方法與模擬軟件，得到比較一致的模擬結(jié)果，設(shè)計(jì)出符合戶外照明配光要求的多種二次配光透鏡和模塊化透鏡，可以按照不同照明要求選擇不同的透鏡。通過對(duì)透鏡表面進(jìn)行鍍膜處理，透光率可以達(dá)到97%以上，提升大功率戶外照明燈具的性能。

　　經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析：

　　本產(chǎn)品采用獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，高透光率得而玻璃透鏡進(jìn)一步提高了光照效率，整燈光效已達(dá)100lm/W，光衰小，15000小時(shí)光通維持率97.2%。

　　可以與智能控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)光調(diào)色,實(shí)現(xiàn)在滿足不同時(shí)段照明要求情況下最大可能的降低功率，實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能；散熱控制出色，采用均溫板、板上芯片銅導(dǎo)鋁散技術(shù)，使燈具溫度控制在45度左右，保證燈具長(zhǎng)壽命；采用模塊化設(shè)計(jì)，路燈安裝維護(hù)成本極低。

　　技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：

1、LED路燈的散熱是現(xiàn)在LED路燈需要重點(diǎn)解決的問題之一，由于LED路燈亮度要求高、發(fā)熱量大，并且戶外這種使用環(huán)境比較苛刻。LED路燈的散熱不好不僅直接關(guān)系到LED實(shí)際工作時(shí)的發(fā)光效率，而且會(huì)直接導(dǎo)致LED快速老化，穩(wěn)定性降低。

研究均溫板技術(shù)來(lái)解決大功率LED路燈的散熱問題，提出均溫板超導(dǎo)熱技術(shù)的規(guī)范,均溫板模塊熱阻低、散熱速度快，LED 光源點(diǎn)熱源轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻拿鏌嵩矗菀卓刂票砻鏈囟?、可提供量測(cè)表面溫度測(cè)試點(diǎn)，具有低成本包裝結(jié)構(gòu)、安裝簡(jiǎn)易、散熱效果佳等特點(diǎn)。?

2、板上芯片的集成封裝技術(shù)能大幅提升均溫板的傳熱效果，減少散熱過程中的中間熱阻，使LED燈具壽命更長(zhǎng)，價(jià)格更有優(yōu)勢(shì)， LED整燈的色溫與光通量維持率更穩(wěn)定。

3、模塊化創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，模組化設(shè)計(jì)的LED燈具能大幅提升LED燈具的適用性，減少燈具重量，減少耗材以及制作成本，并且體積小巧，結(jié)構(gòu)可靠、安裝便捷，維護(hù)簡(jiǎn)單，安全性好。創(chuàng)新性造型設(shè)計(jì)，仿生物造型燈、幾何造型等一系列新型外觀，通過多變的外觀造型藝術(shù)的設(shè)計(jì)，藝術(shù)與結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合提升了戶外燈具美觀和價(jià)值。

4、采用基于GPRS+PLC/ZigBee技術(shù)的路燈控制系統(tǒng)，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上根據(jù)路燈控制特點(diǎn)二次研究開發(fā)，利用PLC/ZigBee網(wǎng)絡(luò)組成LED路燈局域網(wǎng)，每個(gè)局域網(wǎng)利用GPRS無(wú)線模塊接入到移動(dòng)廣域網(wǎng)，再通過互聯(lián)網(wǎng)連接監(jiān)控中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED路燈節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程管理。

5、LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)LED燈具的的高效性和可靠性的需求，提出多路回路電源控制技術(shù)規(guī)范。為了降低電源本身的發(fā)熱、提高效率，提出了新型的多組件諧振變流器、同步整流驅(qū)動(dòng)拓?fù)淅碚摗?/span>

　　實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評(píng)價(jià)意見：

　　案例一：杭州臨安項(xiàng)目

　　用戶評(píng)價(jià)

　　案例二：墨西哥項(xiàng)目

　　獲獎(jiǎng)、專利情況：

　　成果鑒定：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

　　專利：1、用于LED燈具的二次光學(xué)透鏡 201310302058.7

　　2、一種集成大功率LED透鏡 ZL201220662326.7

　　3、一種防眩光與無(wú)光斑LED透鏡 ZL201220662149.2

　　4、模塊化LED 裝置 ZL 201020601601.5

　　5、超導(dǎo)元件結(jié)構(gòu) ZL201120116871.1

　　6、集成式LED 模塊化結(jié)構(gòu) ZL201120126709.8

　　7、一種均溫板內(nèi)部支撐體和使用其的均溫板 ZL201220453425.4

　　8、積木式LED驅(qū)動(dòng)電源裝置? ZL201220661905.X

　　9、一種大功率LED燈 ZL201220660941.4

　　申報(bào)單位介紹：

　　浙江中博光電科技有限公司是浙江浙大網(wǎng)新集團(tuán)控股的一家專業(yè)從事綠色照明，集芯片封裝、光源模組、導(dǎo)散熱核心器件、電源驅(qū)動(dòng)、智能控制一體的高科技光電企業(yè)，注資6326萬(wàn)元，在杭州市余杭區(qū)五常大道181號(hào)設(shè)立生產(chǎn)、研發(fā)基地。公司致力于半導(dǎo)體照明上中游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心共性技術(shù)、前沿技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)等方面的研究與開發(fā)，在不斷提升自主創(chuàng)新能力、突破核心技術(shù)、推動(dòng)自身規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，帶動(dòng)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立和核心技術(shù)的創(chuàng)新，協(xié)助相關(guān)部門對(duì)戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)和培育。是科技部2013年863計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域“高效半導(dǎo)體照明關(guān)鍵材料技術(shù)研發(fā)”重大項(xiàng)目（三期）課題參與單位；隨著LED的廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展，公司將秉承“誠(chéng)信務(wù)實(shí)、合作共贏”的經(jīng)營(yíng)宗旨服務(wù)廣大客戶。

　　產(chǎn)品圖片：