工艺技术_大功率白光led在特种工作灯具中的应用

大功率白光LED在特种工作灯具中的应用 深圳市海洋王投资发展有限公司ShenzhenOcean sKingInvestmentImp Exp Co 摘要 大功率白光LED作为第四代电光源 赋有 绿色照明光源 之称 具有体积小 安全低电压 寿命长 电光转换效率高 响应速度快 节能 环保等优良特性 必将取代传统的白炽灯 卤钨灯和荧光灯而成为21世纪的新一代光源 由于目前LED在光通量 转换效率和成本等方面的制约 因此决定了大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领 域的照明 中长期目标才是通用照明 本文介绍了大功率白光LED在油田 石化 铁路 矿山 部队等特殊行业的特种工作灯具中的应用 关键词 大功率LED特种工作灯具防爆 大功率白光LED作为第四代电光源 赋有 绿色照明光源 之称 它必将取代传统的白炽灯 卤钨灯和荧光灯而成为21世纪的新一代光源 特别是同绿色能源 太阳能电池结合起来 白光LED将成为一种理想的环保照明 据有关统计数据 1999年国内照明行业销售总额为450亿元 2000年达到550亿元 2001年突破680亿元 2002年高达800亿元 连续四年均以20 的速度迅猛递增 据估算 随着 北京绿色奥运 和各地掀起的 光亮工程 2008年销售额将超过1500亿元 在出口方面 近四年的平均增长率为20 以上 2001年出口总额为40亿美元 2002年为50亿美元 预计2005年将达70 80亿美元 传统的白炽灯采用的是热发光技术 90 的电能以热辐射形式散发出来 不仅浪费能源 而且会使室内外温度升高 增加空调等设施的用电量 在一定程度上增加了地球的温室效应 而白光LED照明的 耗电量仅为相同亮度白炽灯的10 20 普通白炽灯只能使用1000小时 而白光LED灯可使用100000小时 表1是对白光LED照明市场的经济和环境效益的分析 由此可见 白光LED作为照明光源拥有巨大的市场潜力和应用前景 表1白光LED照明市场的经济和环境效益分析 大功率白光LED作为照明光源具有体积小 耗电小 发热小 寿命长 响应速度快 安全低电压 耐候性好 方向性好等优点 在石油 化工 矿山 铁路 部队 汽车 城市景观照明 显示屏以及体育场馆等具有广泛的应用前景 但是 由于目前大功率白光LED的转换效率还较低 光通量较小 成本较高等方面因素的制约 因此大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的特种工作灯具 中长期目标才能是通用照明领域 我司是专业开发 生产 销售各种便携式 移动式 固定式工作灯具和照明工程系统的企业 产品已广泛地运用于石油 化工 铁路 电力 消防 公安 部队等行业 受到了广大用户的一致好评 成为国内许多著名企业的入网供应商和合作伙伴 所谓工作灯具 是指能够在各种严酷恶劣的现场环境中可靠工作 具有良好的耐高低温性能 40 70 良好的防腐蚀能力 良好的防水和防尘 性能 抗剧烈振动和强力冲击及可靠的安全性能和工作性能的灯具 以满足人们的工作照明需要和应急照明需要 1 大功率白光LED在防爆灯具中的应用防爆灯具是指为了防止点燃周围爆炸性混合物如爆炸性气体环境 爆炸性粉尘环境 瓦斯气体等而采取的各种特定措施的灯具 防爆灯具的其中一个非常重要的防爆原理就是限制与爆炸性气体 爆炸性粉尘接触的外壳表面 零部件表面或电子元器件表面的温度以及限制电气接触表面温度低于其最小点燃温度或引燃温度 由于LED属于固态冷光源 具有电光转换效率高 发热量小 耗电量小 工作电压属安全低电压 使用寿命长等优点 因此大功率白光LED是防爆灯具 特别是便携式防爆灯具的一种非常理想的电光源 我司开发的BFC8180和BFC8181固态免维护节能防爆灯和JW7300微型防爆电筒等就是采用LED作为光源的防爆灯具 防爆等级均为隔爆型最高等级d CT6 可在各种防爆要求较高的易燃易爆场所安全工作 BFC8180固态免维护节能防爆灯 JW7300微型防爆电筒 2 大功率白光LED在矿灯中的应用矿灯属于 类即矿用防爆灯具 矿灯由于戴在头盔上使用且使用频率很高 每天工作时间也长达12小时以上 因此对灯具的重量和灯泡的光通量 照度 放电时间及使用寿命都有较高的要求 而这些指标之间往往是互相矛盾的 如要求灯泡的光通量大 照度高 则需要提高灯泡的色温或增大灯泡的功率 但提高灯泡色温会大幅度降低其使用寿命 灯泡更换频繁 增大了安全隐患 而增大灯泡的功率则必然要加大电池的容量以保证矿灯的连续工作时间 其结果是导致灯具体积和重量加大 给矿工的携带和工作带来不便 因此目前矿灯使用的白炽灯泡是一个制约矿灯的改进和发展的关键因素 由于大功率白光LED具有体积小 发光效率高 耗电量小 使用寿命长等优点 使得这一难题可以得到很好地解决 我司已经开发出用进口大功率LED为光源的KL4LM B 型矿灯并受到了矿山用户的一 致肯定和好评 KL4LM B 型矿灯具有如下优点 1 采用最先进的第四代固态光源 使用寿命长达10万小时 一改传统矿灯使用的第一代白炽灯光源灯泡易损的致命弱点 可完全保证在矿灯的寿命期内不用更换灯泡 不仅消除了由此带来的事故隐患 还可为 2 点灯开始时照度 1米处 高达1200lux 点灯11小时后照度仍大于600lux 等于国家标准照度要求的3倍 有效地改善了矿工的工作条件 3 新型高能聚合物电池 比传统的铅酸蓄电池体积小 容量大 使用寿命长 不需维 护 不污染环境 一次充满电后连续照明时间不低于15小时 比国家标准高4小时 4 彻底改变了传统矿灯灯头与电池的分体结构模式 重量小于200g 是传统矿灯重量的1 10 体积只有传统矿灯的1 8 去掉了繁琐和不安全因素的电缆 佩戴十分轻便 5 外壳按照IP65标准 采用抗冲击的优质工程材料和高科技表面处理 确保在各种潮湿 粉尘及腐蚀性环境中能可靠工作 克服了普通矿灯IP54防护标准过低的缺陷 KL4LM B 型矿灯 3 大功率白光LED在部队特种灯具中的应用部队用灯具由于使用环境条件特殊 对灯具的可靠性要求非常高 要求灯具具有耐热 50 70 耐寒 40 50 抗冲击 使用寿命长 重量轻 体积小等特点 传统的以白炽灯为光源的灯具已不能满足部队使用要求 而LED由于体 小 耗电小 发热小 寿命长 响应速度快 安全低电压 耐候性好 再加上LED属冷光源 无红外辐射 方向性好 便于隐蔽 是部队用灯具的一种非常理想的光源 另外 在边防 海岛和西藏等高原 边远地区的固定照明 供电条件不便 而使用太阳能电池为电源 不需长距离的高压输变电线路 可节省大量的能源消耗和输变电费用 因此太阳能电池与LED集成照明系统是一种典型的环保照明系统 4 大功率LED在其它特种工作灯具中的应用LED是一种场致发光光源 其发光原理是在P N结两端加上正向电压 则P区中空穴会流向N区 而N区中的电子会流向P区 随着少数载流子和多数载流子的复合放出能量 其中一部分能量转化为热 另一部分能量转化为光 LED的发光颜色决定于基 体和渗杂的材料 除白光外基本上都是较纯的单色光 光色容易控制 因此可广泛地应用于各种交通信号灯 手信号灯 显示屏等 传统的铁路手持信号灯采用普通白炽灯泡或充气白炽灯泡作为光源 通过红色 绿色 黄色的聚碳酸酯滤色片产生相应的红色信号 绿色信号 黄色信号 一方面在聚碳酸酯加工成型过程中添加色粉量很难准确控制 导致产生的信号颜色不纯正 另一方面聚碳酸酯在长 期使用后 特别是在太阳光照射下会降解发黄 影响信号的颜色 而且白炽灯泡使用寿命只有十几个小时 更换频繁 连续工作时间也达不到所要求的10小时以上 灯具也较重 携带不便 目前国内已经有很多厂家采用红色 绿色 黄色LED作为信号光源 也有一些厂家采用多个超高亮白色LED作为白色光源