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LED光源的可替代性 白皮书 (摘要) --源自ZVEI(德国电子电器制造商协会)lighting division



ZVEI lighting division于2017年中旬发布了名为“The Replaceability of LED Light Sources” 的白皮书,沃特君认为对于灯具制造商有积极的参考价值,特摘录如下:
 
本文章就针对可预见的用于LED灯具中的可更换或者替代LED光源的技术可行设计做简要阐述。

如果要达到可更换的要求,只有使用合适的LED模组或者LED灯泡才可以确认产品安全,照明和EMC要求。当然这个操作标准也是要符合要求的。
 
一.光源的发展

 

传统的灯具通常会有一个底座或者灯头。这些都是标准化的。灯具,包括所有的设备对其操作及保持灯具稳定都是有要求的。灯泡很容易被使用者更换。如果标准化程度越高就说明原始灯泡设计的参数还可以沿用到后续的更换设计上。

随着LED技术的到来,这个情况发生了改变。现在,
  ·  LED灯泡已经发展成为了传统灯泡的替代品。
  ·  LED灯泡以已经发展出新的灯头。
  ·  LED模组可以和整灯集成在一起。


 
LED模组没有灯头灯座,但是有特定的发热、机械以及电气界面。如果想要LED模组有一个长的使用寿命,一个好的热耦合是不可或缺的。传统的灯头达不到这些要求,所以无法更换成一个热耦合好的LED模组。LED灯头系统是专门为LED灯泡研发的,它的一个独到之处是可以确保灯具的优良散热。

LED灯泡可以用来替代白炽灯泡,卤素灯泡,无汞荧光灯泡,其实这就是所谓的可(改造)替换灯泡。他们可以像传统灯泡一样被替换(比如荧光灯泡)。

在专业的灯具领域,很少有灯具是专门为LED改造灯泡而设计,因为他们的结构和技术特性经常达不到标准要求。
 
二.各类人员可更换的灯泡范围(Who can replace what?)

LED让新的灯具设计有了一个大的飞跃。传统的灯泡需要频繁更换,但在一些应用中LED灯泡和LED模组可以让灯具超越他们的预期使用寿命。

当更换光源的时候,以下几种情况是有区别的:
 · 用户进行更换不需要工具,当场更换
终端用户更换现有的灯泡,例如:换可(改造)替换的LED灯,不需要任何工具,灯具也不会产生任何电特性变化。
 · 由专业人员进行更换(当场更换)

LED模组也可以由灯具生产商进行更换操作。这项工作由专业人员操作,可以:

1.确保操作人员的人身安全。(防止电击)

2.保护模组免受不正确的操作及损坏。(例如ESD)

3.保护灯具与模组间的热机耦合。

正确的更换操作,可以保护好灯具的工作特性和光学特性。
 ·  由制造商进行更换(在工厂)

如果这个更换过程由制造商操作,LED模组更换可以在工厂进行。这样可以确保所有的操作,安全以及技术性能。
 · 不进行更换
不计划进行LED模组更换,直接将LED模组集成到灯具里。这个从机械操作方面考虑是不可能的,因为灯具的使用寿命和LED模组的寿命是一致的。
这种不可更换的模组结构通常应用于一些专业灯具中,这也解释了在很多应用中LED技术的快速发展。

 
三.小结:每种应用中的恰当的灯具设计

虽然如此,但如果能想到办法更换LED灯泡或者LED模组是最好的。在各自的应用 中起决定性作用的是灯具的使用情况以及最终的使用寿命。

举几个案例:

1.对于有高IP等级的灯具,最好选择完全密封的产品结构。例如:应用于畜牧业或者直接暴露在水环境的灯具,外来物或者含化学产品都是会影响其功能的。

2.一家商店的日光灯,如果一天工作14小时,一个星期工作6天,那么一年工作4400小时左右。按照常规灯泡更换周期为7年计算,总时间仅超30000小时左右。这个服务寿命可以轻而易举被很多LED光源和LED灯具所超越。

3.工业建筑内的灯具,一周工作6天,每天工作24小时,那么工作七年大概是52500小时。相比一个正常的灯具使用寿命为10年左右来说,更换一个LED模组也许是非常有必要的,因为这样可以更好地保证产品的光度参数以及产品品质。

4.针对一些专用的灯具,产品上会贴有对应的标签,表明此为LED集成灯,光源不可更换。

以上这些例子其实说明了最终灯具具备何种功能还是取决于设计者或者使用者想要灯具满足何种需求。所以现在基于不同产品不同的服务周期,他们倾向性选择可更换的或集成的LED模组和LED灯泡。
 
四.附言

产品的安全标准决定着LED灯泡和LED模组的可更换性。欧洲统一标准DIN EN 62031(LED模组安全标准)和DIN EN 60598-1(灯具安全标准)包含了更换光源的相关安全标准。这2个标准适用于以下条件:
 · “不可更换光源”
 ·  “可更换光源”以及
 ·  “不可让使用者更换的光源”
欲了解更多相信信息,请联系您身边的沃特工程师。
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