Como o encaixe do Batten LED pode obter economia de energia de mais de 50% por meio de design de alta eficiência da luz

O mecanismo central de LED Batten ajuste Para obter economia de energia de mais de 50% por meio do projeto de alta eficiência da luz, é a otimização sistemática de sua eficiência de conversão fotoelétrica, estrutura óptica, características direcionais emissoras de luz e tecnologias de suporte.

Avanço revolucionário na eficiência da conversão fotoelétrica

O princípio emissor de luz da fonte de luz LED é baseado no processo de recombinação de orifícios de elétrons da junção PN semicondutores, e sua eficiência de conversão eletro-óptica excede em muito a da tecnologia de iluminação tradicional. As lâmpadas incandescentes tradicionais emitem luz aquecendo o filamento de tungstênio a alta temperatura, com eficiência de conversão de energia de apenas cerca de 5% e 95% da energia elétrica dissipada na forma de energia térmica; Enquanto as lâmpadas fluorescentes excitam os fósforos para emitir luz através da descarga de vapor de mercúrio e, embora a eficiência seja aumentada para 20%a 30%, ainda existem problemas de perda de ionização e envelhecimento de fósforo. Os chips LED de alta eficiência de eficiência (como chips à base de nitreto de gálio) usados ​​no encaixe do Batten LED podem converter diretamente a energia elétrica em energia luminosa, com uma eficiência de conversão teórica de 80%a 90%. Esse avanço permite que as lâmpadas LED liberem um fluxo luminoso mais alto com a mesma potência. Por exemplo, o fluxo luminoso de uma lâmpada fluorescente tradicional de 36W é de cerca de 3200 lúmens, enquanto o encaixe do Batten LED com a mesma potência pode atingir mais de 4500 lúmens, reduzindo significativamente o consumo de energia necessário para o brilho unitário.

Otimização de precisão da estrutura óptica

O encaixe do Batten LED melhora a utilização da luz através do design óptico de vários níveis. O núcleo está na sinergia de tiras reflexivas e estruturas de reflexão difusa:

Segmentação e reflexão da tira reflexiva interna: Vários grupos de tiras reflexivos são colocados dentro da lâmpada para dividir a área emissor de luz em múltiplas áreas. A luz lateral do chip LED é redirecionada para a superfície emissor de luz após ser refletida pelas tiras reflexivas, evitando a perda causada por múltiplas reflexões da luz no corpo da lâmpada. Por exemplo, alguns designs usam tiras reflexivas microestruturadas para aumentar a eficiência da reflexão da luz lateral para mais de 90%, enquanto reduz a temperatura de operação do chip e prolongam a vida útil.

Ganho secundário de tiras reflexivas periféricas: As tiras reflexivas periféricas capturam ainda mais e refletem a luz não utilizada por dentro, formando um efeito "ciclo de luz". Dados experimentais mostram que esse design pode melhorar o efeito geral de iluminação em 15%a 20%, especialmente em lâmpadas longas de tira, a superfície curva da faixa reflexiva periférica pode obter uma distribuição de luz mais uniforme.

Tratamento refinado da superfície de reflexão difusa: A superfície da tira refletiva adota uma microestrutura de ranhuras elevadas e recuadas para espalhar a luz em vários ângulos. Esse projeto não apenas melhora a uniformidade da luz, mas também reduz o índice de brilho (UGR) aumentando o comprimento do caminho óptico, por exemplo, reduzindo o UGR de 25 das lâmpadas tradicionais para menos de 19, mantendo a eficiência da luz estável.

Efeito sinérgico da emissão de luz direcional e baixa perda de calor

As características direcionais de emissão de luz do LED são a chave para suas vantagens de economia de energia:

A distribuição precisa da luz reduz o desperdício de luz: as lâmpadas tradicionais emitem luz a 360 ° e dependem dos refletores para concentrar a luz. No processo, cerca de 30% da luz é desperdiçada devido à perda de reflexão. O LED Batten encaixa projeta luz diretamente para a área de destino através de lentes ópticas ou copos reflexivos. Por exemplo, as lâmpadas com curvas de distribuição de luz de asa de morcego podem cobrir uniformemente um corredor de 3 metros de largura sem a necessidade de refletores adicionais.

A baixa perda de calor melhora a eficiência do sistema: os LEDs geram quase nenhuma radiação infravermelha ao emitir luz e a proporção de energia térmica é inferior a 10%. O dissipador de calor (como aletas de perfil de alumínio) controla a temperatura do chip abaixo de 60 ° C através da convecção natural ou do resfriamento forçado, garantindo que a taxa de decaimento da eficiência da luz seja inferior a 5%/1000 horas. Por outro lado, a taxa de decaimento da eficiência da luz das lâmpadas tradicionais é de até 20%/1000 horas devido à alta temperatura, aumentando ainda mais a diferença de consumo de energia.

Integração sistemática de tecnologias de suporte

O efeito de economia de energia do encaixe de Batten LED também depende do suporte de tecnologias de suporte:

Tecnologia de gerenciamento de energia de alta eficiência: uma fonte de alimentação com comutação com uma estrutura de topologia de meia ponte ou ponte completa, combinada com a tecnologia de retificação síncrona, aumenta a eficiência da conversão de energia de 80% da solução tradicional para mais de 92%. Por exemplo, ao reduzir a perda de condução e a perda de recuperação reversa do tubo de comutação, o consumo de energia sem carga da fonte de alimentação pode ser reduzido para menos de 0,5W.

A adaptação da cena da tecnologia inteligente de escurecimento: a tecnologia adaptativa à luz ambiente (LABC) monitora a iluminação ambiente em tempo real através de fotossensores e ajusta dinamicamente o brilho das lâmpadas; Controle de brilho adaptativo de conteúdo (CABC) ajusta a intensidade da luz de fundo de acordo com o conteúdo da tela para cenas como telas de exibição. Por exemplo, em cenas de escritório, combinadas com a detecção do corpo humano e a tecnologia LABC, as lâmpadas reduzem automaticamente para 10% de brilho quando ninguém está por perto, e a taxa abrangente de economia de energia pode atingir 60%.

GANAÇÃO TERMAL EM LIVRE: Otimize a estrutura do dissipador de calor através da simulação térmica (como aumentar o número de aletas ou usar materiais de mudança de fase) para garantir que a temperatura da junção LED seja sempre menor que o limite do chip. As experiências mostram que, para cada redução de 10 ° C na temperatura da junção, a vida do LED pode ser estendida por 2 vezes, reduzindo assim o consumo de energia indireta causada pela substituição da lâmpada.