采用LED照明降低工业环境的应用成本

在工业环境中安装节能照明不仅可以降低成本;通过在需要的地方提供均匀的照明，它还可以提高仓库和生产/制造地板等工业区域的安全性。 LED制造商继续开发新技术和技术，在工业包装中提供更小尺寸和更高性能。在许多情况下，新的LED设计还提供更高的亮度，减少灯具所需的LED数量，同时降低总成本，同时提高工作人员的安全性。

东芝美国电子元件的最新白光LED之一Inc.（TAEC）使各类应用的设计人员能够更轻松地过渡到LED技术。 TAEC已扩展其LETERAS系列白光LED，包括超紧凑型TL1L3系列，采用工业标准3535（3.5 mm x 3.5 mm）镜头封装（图1）。高度（包括透镜）的尺寸为2.42 mm。

这些白光LED的有趣之处在于它们采用硅氮化镓（GaN-on-Si）技术生产，可以生产GaN LED 200毫米晶圆，与通常使用100或200毫米晶圆在蓝宝石衬底上制造的竞争性高性能白光LED相比。工业LED照明和通用制造商的关键优势是成本更低。此外，集成镜头使其适用于各种应用，包括安全照明，路灯，LED灯泡和筒灯。

图1：东芝的LETERAS TL1L3系列白光LED采用工业标准3535（3.5 mm x 3.5 mm）镜头包装。 （由Toshiba提供）尽管体积小，但1.0 W白光LED可提供高达145流明（典型值），具体取决于相关色温（CCT），东芝表示。 TL1L3 LED系列由七个器件组成，色温从2700 K到6500 K.LED还提供自然的照明，最低显色指数（Ra）等级高达80.其他关键规格包括操作温度范围为-40°C至100°C，最大功耗为3.4 W，以及从LED结到5°C/W焊点的典型热阻Rthj-s非常低。另请参阅3535包装和成本问题，Philips Lumileds的LUXEON 3535 2D（图2）在4000 K的冷白光下提供高达140流明/瓦（lm/W）的功效，最小着色渲染指数（CRI）为80各种室内和室外应用。该器件在封装中结合了两个LED芯片，可以减少部件数量，降低设计漫射工业灯，改装灯以及消费者筒灯的成本。封装尺寸为3.4 mm x 3.5 mm，高度为0.8 mm。根据Philips Lumileds的说法，新设计将改装灯的LED数量减少了50％。例如，根据该公司的说法，5 W PAR20灯可以设计为仅有4个LED，40 W A19灯可以设计为只有6个LED，低于14个LED。

图2：Philips Lumileds的LUXEON 3535 2D在4000 K的冷白光下提供高达140流明/瓦（lm/W）的功效。（由Philips Lumileds提供）

除了节省成本外，大这里的优点是具有高效率的高流明以及每个照明装置所需的更少的芯片。这些中功率LED的工作温度为0.5 - 1 W，3535的外形尺寸可提供高达130流明的亮度。典型的光通量范围为65至70 lm。 LUXEON 3535 2D的额定电流为100 mA，但最高可驱动至200 mA。 LUXEON 3535 2D在85°C和150 mA时支持高达25，000小时的ENERGY STAR认证要求。这些经济高效的器件提供良好的均匀性和低热量管理。

Philips Lumileds还提供适用于工业，室内和室外应用的LUXEON M LED，这些LED针对低成本或高效率进行了优化。与3535 2D系列一样，它可以将改装灯的LED数量减少50％，但专为高流明应用而设计。 LUXEON M提供超过1100流明的高流明输出，最小CRI为70.典型电压为11.2 V.这种设计有两个作用：通过使用高效的现成设备降低系统成本并提高系统性能LUXEON M（图3）提供均匀的强度和颜色，有三种不同的相关色温--3000 K，4000 K和5700 K，提供超过1100流明，最低CRI为70。每个LUXEON M都经过热测试，指定温度为85°C，可提供“免于分档”，在单个3步或5步麦克亚当椭圆内提供色彩一致性。该系列产品超出了能源之星的流明维护要求。

图3：对于高流明要求，Philips Lumileds提供适用于工业，室内和室外应用的LUXEON M LED，由于其光输出和光输出，可提供更低的系统复杂性和整体解决方案成本功效。 （由Philips Lumileds提供）

通过光输出和功效实现较低的整体解决方案成本。 LED通过消除发射器和相关的组装成本来降低系统复杂性。据飞利浦Lumileds介绍，光源均匀性使光学工程师能够创造清晰的无阴影光束，紧束角度和紧密的亮度比。

Cree的XLamp XP-G2 LED结合了高光输出和功效技术。根据Cree的说法，该设备在之前的版本中得到了改进，每瓦特流明增加了20％，每美元流明增加了2.5倍，这意味着系统成本降低了57％。 XP-G2 LED（图4）针对定向，高流明应用进行了优化，可用于各种室内和室外应用，包括低棚和高棚照明，街道和区域照明。它们也可用于PAR替换灯。

图4：Cree的XLamp XP-G2 LED使设计人员能够使用更少的LED以更低的成本实现相同的亮度或提高性能相同的LED数量和功率。 （由Cree提供）

性能更高的XP-G2意味着设计可以使用更少的LED，从而可以减少光学器件和更小的印刷电路板，从而降低系统成本。 XP-G2 LED在350 mA时提供高达142流明/瓦特，在350 mA时提供85°C或155流明/瓦特，在暖白色（3000 K）时提供25°C/瓦特。这意味着照明制造商可以使用更少的LED以更低的系统成本实现相同的亮度，或者使用相同的LED数量和功率来提高性能水平。

XP-G2系列有白色，户外白色和80-， 85-和90-CRI白色，并在85°C下装箱。 LED采用3.45 mm x 3.45 mm封装尺寸封装。

摘要

在众多工业照明应用中推动应用的关键是通过能源效率降低成本，LED可以毫无疑问地提供这些成本，并降低成本整体系统成本。领先的LED制造商的许多最新LED设计和工艺在过去的一年中都在解决后一个问题。其中包括在200 mm晶圆上使用GaN-on-Si技术，降低制造成本，提高LED的光输出和功效，有助于减少设计所需的LED数量。