LED铝合金灯管规模化生产可行性分析
2018-12-27 09:30:08
LED灯管制造现状
目前我们看到市场上的LED灯管,都是用长条形PCB板上安装Ф5的小草帽白光LED,数量从一百多到二百多个,安装焊接完成后外罩透明的PVC管材,PCB板的铜箔面用电子封灌胶和外罩一起封灌起来,两端用日光灯的接口封装,这样就是我们见到的LED灯管,这种LED灯管的散热主要是通过电子封灌胶和管内空气传导至PVC管材,由PVC管的表面向周围的空气传出热量,所以散热不好,这也是此类灯管功率做不大的原因,一般灯管的功率在12W----18W之间,很少有超过20W的。这种制造LED灯管的方法,阻碍了LED灯管的进一步应用。即使目前有半铝半塑的铝型材灯管,但还是没有解决散热好问题,靠条型铝基PCB或玻纤PCB插入铝型材来散热是要大打折扣的,这就是封装、应用、散热脱节,不能综合考虑,以致于生产的LED照明产品质量不高,产品的商业前景也是令人担忧。
采用铝合金挤压型材制造LED灯管
这种方法是将LED的散热由铝合金完成,铝合金是暴露在空气中, 中国再生铝技术与市场 可以直接与空气接触形成空气对流,可以较快的将LED工作时产生的热量传导并散发到空气中去。采用铝合金型材的好处是:能够解决LED的散热问题,同时生产产品灵活性高,需要多长就裁多长,方便做不同各种规格的产品,更可以和目前使用的20瓦、30瓦、40瓦的荧光灯支架相兼容。而铝合金型材的截面可以有多种几何图形。铝合金型材可以拉成单管、双管,大尺寸的吸顶灯用材等,见铝合金截面图一、图二、图三,铝合金型材的含铝应大于等于80%,用于制作铝基型材的平面光洁度要求较高,且平面可以不需要氧化,型材铝基散热条形材的制作,是根据所需长度下料,在型材平面均匀涂复高导热的高分子粘合材料,再敷上铜箔,经过热压合而成,使用时根据电路需要,按照PCB的制作流程,制造出铝型材MCPCB,封装时所有的LED芯片都封装在铝基PCB上,这样芯片固定在铜箔上,芯片工作时产生的热量通过铜箔传给粘合层,再传到铝合金型材上,最后通过空气对流将热量带走。采用这种方法生产的铝型材灯管具有散热好,LED灯管功率可做到和普通荧光灯管的功率一样,使LED灯管在商业化照明领域大显身手。但是采用这种方法生产投入较高,要有一套专用的铝型材基板的压合设备,投入资金比较高,在产品的初期成本会较高,形成生产能力后,产品价格可以回到合理的水平。
铝型材PCB可以用来封装各种颜色的LED芯片,也可以安装各种已封装好了的LED贴片(SMD)制造出红、黄、绿、蓝、橙、白、紫外的LED灯管,以满足不同行业的需求,其中白色、暖白色的LED灯管的生产制造有一定的难度,最关键的是光色一致的问题,(采用贴片安装的LED灯管光色一致性较好,这是因为贴片生产过程已进行了分光挑选。)这是需要解决的难题,按照常规办法:直接在芯片上点滴荧光粉,是不能完全解决色差的问题,必须采取新的工艺和新的方法解决多芯片封装的色差问题。有效的解决办法:一是在灯罩上直接涂敷荧光粉,或复盖一层荧光粉薄膜,成为我们常见的荧光灯管的模式,只不过我们见到的是黄色外表,而普通荧光灯是白色外表。二是将荧光粉和透明塑料原粒按一定的比例混合,通过注塑机和模具挤压出灯罩来,这种方法比在灯罩上涂敷荧光粉工艺更简单。生产白光LED灯管更可以采用白光LED芯片来封装,白光LED芯片是芯片外表已涂敷好了荧光粉,芯片外表看四周和顶部都均匀涂敷黄色荧光粉,只有正、负极镀金,直接用金丝焊接就行,显得更方便、封装工艺更简单。
还有就是在芯片波长的筛选上分档要更严格,常见芯片的波长误差是2nm,现在为了解决整体的色差问题,芯片波长的误差应在0.5nm范围内。芯片的工作电压分档也要更细由原来的0.2V一档,改为0.05V一档,即原来一档芯片产品现在要变成四档芯片产品(3—3.05V、3.05—3.1V、3.1—3.15V、3.15—3.2V),这样上游芯片生产的厂家,其筛选机就要大大增加,至少要增加一倍以上,势必要增加芯片成本,其实结果是一样,在常规是在封装好的产品用分光机分光筛选,这也是要成本的,一台分光机也要几十万,但是在芯片阶段分选要比下游分选更好,给芯片封装的下游提供了很大的方便,可以减少设备的投入。特别是多芯片封装和模组封装有着重大意义。如果芯片能够在波长、正向电压、发光强度细分,这将提高多芯片封装和模组封装的整体质量水平。给整个灯具制造减少热阻到最低程度,使LED灯具质量上一个新台阶。以现在的垒晶的工艺水平,其反向漏电流是在-5V的电压测得,不大于0.5微安,这个测试电压低了,应该将反向漏电流的测试电压至少提高到-10V,因为过去的测试电压跟当时的垒晶水平相适应,现在水平提高了就应修改测试电压,更可以使LED的垒晶水平提高一个档次,改善和提高芯片的质量,有利于LED行业的健康发展。
实行铝合金灯管工业化生产的另一个难题是要有一套自动化的固晶、焊接设备,目前市场上没有现成的这种设备,其实这也不是很难的事情,只要在原有的固晶、焊接设备进行改进和制作专用的夹具,就可以实现自动化功能。只有自动化程度高了生产的产品一致性才能好,整个LED照明行业的水平才能提高,成本才能下降,LED普通照明就会早入进入老百姓家中。删除
led 铝线
2017-06-06 17:50:05
led 铝线,作为铝线的一种产品,用于制作led 铝线灯。LED小功率洗墙灯是一种可裸视的LED线状灯具,采用氧化处理的坚固铝材支架,一般用于突出建筑轮廓造型如台阶、酒吧、夜场中墙面、楼梯装饰等。以铝及铝合金线坯为原料通过拉拔而得到的成盘的线制品,包括高纯铝线、普通铝线及合金铝线等。高纯铝线铝含量在99.9%以上,用于电子工业,真空镀膜,镀铝纸等。普通铝线铝含量在99.9%以下,用于电线、电缆、电机、电器的制造以及作为铆钉和焊接材料来使用。铝合金线用于电子及纺织部门以及用作电线、电缆、铆钉、焊料等。铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。想要了解更多led 铝线的相关资讯,请浏览上海
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led铝线灯
2017-06-06 17:50:05
led铝线灯,LED铝线灯,也叫LED线条灯,LED水晶管,小功率和大功率光源,节能环保,安装方便。其中LED小功率洗墙灯是led铝线灯的一种,是一种可裸视的LED线状灯具,采用氧化处理的坚固铝材支架,一般用于突出建筑轮廓造型如台阶、酒吧、夜场中墙面、楼梯装饰等。铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。耐低温,铝在温度低时,它的强度反而增加而无脆性,因此它是理想的用于低温装置材料,如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。想要了解更多关于led铝线灯的资讯,请浏览上海
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太阳能边框铝型材优点
2019-01-14 11:15:20
工业铝合金型材,是一种以铝为主要成份的合金材料,铝棒通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝材的机械性能和应用领域也不同。 工业铝材的应用领域:一般来讲,工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用工业铝型材以外的所有工业铝材。
LED荧光粉知识
2019-01-03 09:36:49
LED用LED芯片上涂敷荧光粉而实现白光发射。LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法,但它们并没有完全成熟,由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。
第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉,芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。该技术被日本Nichia公司垄断,而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性,显色性较差,难以满足低色温照明的要求,同时发光效率还不够高,需要通过开发新型的高效荧光粉来改 善。
第二种实现方法是蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉,通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光,显色性较好。但是,这种方法所用荧光粉有效转换效率较低,尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高。
第三种实现方法是在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉,利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)来激发荧光粉而实现白光发射,该方法显色性更好,但同样存在和第二种方法相似的问题,且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系,这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大,因此开发高效的、低光衰的白光LED用荧光粉已成为一项迫在眉睫的工作。
我们是国内率先进行LED用高效低光衰荧光粉研究的研究机构。最近,通过与我国台湾合作伙伴的联合攻关,多种采用荧光粉的彩色LED被开发出来了。
采用荧光粉来制作彩色LED有以下优点:
首先,虽然不使用荧光粉,就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的彩色LED,但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大,采用荧光粉以后,可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED,以提高该波段的发光效率。例如有些绿色波段的LED效率较低,台湾厂商利用我们提供的荧光粉制备出一种效率较高,被其称为"苹果绿"的LED用于手机背光源,取得了较好的经济效益。
其次,LED的发光波长现在还很难精确控制,因而会造成有些波长的LED得不到应用而出现浪费,例如需要制备470nm的LED时,可能制备出来的是从455nm到480nm范围很宽的LED,发光波长在两端的LED只能以较低廉的价格处理掉或者废弃,而采用荧光粉可以将这些所谓的"废品"转化成我们所需要的颜色而得到利用。
第三,采用荧光粉以后,有些LED的光色会变得更加柔和或鲜艳,以适应不同的应用需要。当然,荧光粉在LED上最广泛的应用还是在白光领域,但由于其特殊的优点,在彩色LED中也能得到一定的应用,但荧光粉在彩色LED上的应用还刚刚起步,需要进一步进行深入的研究和开发。
铝合金散热器在大功率LED的应用与设计
2019-01-02 14:54:42
近年来,大功率LED发展较快,在结构和性能上都有较大的改进,产量上升、价格下降;还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。与前几年相比较,在发光效率上有长足的进步。结合成本工艺优势,铝合金散热器成了LED散热设计首选材料 例如,Edison公司前几年的20W白光LED,其光通量为700lm,发光效率为35lm/W。2007年开发的 100W白光LED,其光通量为6000lm,发光效率为60lm/W。又例如,Lumiled公司最近开发的K2白光LED,与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。从表中可以看出:K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。 Cree公司新推出的XLamp XR~E冷白光LED,其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107~114lm。这些性能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具创造了条件。前几年,各种白光LED照明灯具主要是采用小功率Φ5白光LED来做的。如1~5W的灯泡、15~20W的管灯及40~60W的路灯、投射灯等。这些灯具使用了几十到几百个Φ5白光LED,生产工艺复杂、可靠性差、故障率高、外壳尺寸大,并且亮度不足。 为改进上述缺点,这几年逐步采用大功率白光LED来替代Φ5白光LED来设计新型灯具。例如,用18个2W的白光LED做成的街灯,若采用Φ5白光LED则要几百个。另外,用一个1.25W的 K2系列白光LED,可做成光通量为65lm的强光手电筒,照射距离可达几十米。若采用Φ5白光LED来做则是不可能的。图1 结温TJ与相对出光率关系图
用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多,但它的节能效果及寿命比其他灯具也高的多。如果在路灯系统及候机大厅、大型百货商场或超市、高级宾馆大堂等用电大户的公共场所全部采用LED灯具,其一次性投资较高,但长期的节电效果及经济性都是值得期待的。
目前主要采用1~3W大功率白光LED作照明灯,因为其发光效率高、价格低、应用灵活。 大功率LED的散热问题LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。在大功率LED中,散热是个大问题。例如,1个10W白光LED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则大功率LED的器芯温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时(一般是150℃),大功率LED会因过热而损坏。因此在大功率LED灯具设计中,最主要的设计工作就是散热设计。 另外,一般功率器件(如电源IC)的散热计算中,只要结温小于最大允许结温温度(一般是125℃)就可以了。但在大功率LED散热设计中,其结温TJ要求比125℃低得多。其原因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响:TJ越高会使LED的出光率越低,寿命越短。
图2 K2系列的内部结构图1是K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系曲线。在TJ=25℃时,相对出光率为1;TJ=70℃时相对出光率降为0.9;TJ=115℃时,则降到0.8了。
表2是Edison公司给出的大功率白光LED的结温TJ在亮度衰减70%时与寿命的关系(不同LED生产厂家的寿命并不相同,仅做参考)。图3 NCCWO22的内部结构在表2中可看出:TJ=50℃时,寿命为90000小时;TJ=80℃时,寿命降到34000小时;TJ=115℃时,其寿命只有13300小时了。TJ在散热设计中要提出最大允许结温
图4 LED与PCB焊接图
大功率LED的散热路径. 大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。从这两图可以看出:在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫,它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。图5 双层敷铜层散热结构
大功率LED是焊在印制板(PCB)上的,如图4所示。散热垫的底面与PCB的敷铜面焊在一起,以较大的敷铜层作散热面。为提高散热效率,采用双层敷铜层的PCB,其正反面图形如图5所示。这是一种最简单的散热结构。
图6 散热路径图
热是从温度高处向温度低处散热。大功率LED主要的散热路径是:管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。若LED的结温为TJ,环境空气的温度为TA,散热垫底部的温度为Tc(TJ>Tc>TA),散热路径如图6所示。在热的传导过程中,各种材料的导热性能不同,即有不同的热阻。若管芯传导到散热垫底面的热阻为RJC(LED的热阻)、散热垫传导到PCB面层敷铜层的热阻为RCB、PCB传导到环境空气的热阻为RBA,则从管芯的结温TJ传导到空气TA的总热阻RJA与各热阻关系为: RJA=RJC+RCB+RBA
各热阻的单位是℃/W。
可以这样理解:热阻越小,其导热性能越好,即散热性能越好。
如果LED的散热垫与PCB的敷铜层采用回流焊焊在一起,则RCB=0,则上式可写成:
RJA=RJC+RBA 散热的计算公式
若结温为TJ、环境温度为TA、LED的功耗为PD,则RJA与TJ、TA及PD的关系为:
RJA=(TJ-TA)/PD (1)
式中PD的单位是W。PD与LED的正向压降VF及LED的正向电流IF的关系为:
PD=VF×IF (2)
如果已测出LED散热垫的温度TC,则(1)式可写成:
RJA=(TJ-TC)/PD+(TC-TA)/PD
则RJC=(TJ-TC)/PD (3)
RBA=(TC-TC)/PD (4)在散热计算中,当选择了大功率LED后,从数据资料中可找到其RJC值;当确定LED的正向电流IF后,根据LED的VF可计算出PD;若已测出TC的温度,则按(3)式可求出TJ来。在测TC前,先要做一个实验板(选择某种PCB、确定一定的面积)、焊上LED、输入IF电流,等稳定后,用K型热电偶点温度计测LED的散热垫温度TC。在(4)式中,TC及TA可以测出,PD可以求出,则RBA值可以计算出来。若计算出TJ来,代入(1)式可求出RJA。这种通过试验、计算出TJ方法是基于用某种PCB及一定散热面积。如果计算出来的TJ小于要求(或等于)TJmax,则可认为选择的PCB及面积合适;若计算来的TJ大于要求的TJmax,则要更换散热性能更好的PCB,或者增加PCB的散热面积。另外,若选择的LED的RJC值太大,在设计上也可以更换性能上更好并且RJC值更小的大功率LED,使满足计算出来的TJ≤TJmax。这一点在计算举例中说明。各种不同的PCB目前应用与大功率LED作散热的PCB有三种:普通双面敷铜板(FR4)、铝合金基敷铜板(MCPCB)、柔性薄膜PCB用胶粘在铝合金板上的PCB。 MCPCB的结构如图7所示。各层的厚度尺寸如表3所示。
图7 MCPCB结构图
其散热效果与铜层及金属层厚如度尺寸及绝缘介质的导热性有关。一般采用35μm铜层及1.5mm铝合金的MCPCB。柔性PCB粘在铝合金板上的结构如图8所示。一般采用的各层厚度尺寸如表4所示。1~3W星状LED采用此结构。 采用高导热性介质的MCPCB有最好的散热性能,但价格较贵。
图8 散热层结构图
计算举例
这里采用了NICHIA公司的测量TC的实例中取部分数据作为计算举例。已知条件如下:
LED:3W白光LED、型号MCCW022、RJC=16℃/W。K型热电偶点温度计测量头焊在散热垫上。
PCB试验板:双层敷铜板(40×40mm)、t=1.6mm、焊接面铜层面积1180mm2背面铜层面积1600mm2。
LED工作状态:IF=500mA、VF= 3.97V。
按图9用K型热电偶点温度计测TC,TC=71℃。测试时环境温度TA= 25℃.1.TJ计算
TJ=RJC×PD+TC=RJC(IF×VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
图9 TC测量位置图
2.RBA计算
RJA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3.RJA计算
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃/W
=39.1℃/W如果设计的TJmax=90℃,则按上述条件计算出来的TJ不能满足设计要求,需要改换散热更好的PCB或增大散热面积,并再一次试验及计算,直到满足TJ≤TJmax为止。 另外一种方法是,在采用的LED的RJC值太大时,若更换新型同类产品RJC=9℃/W(IF=500mA时VF=3.65V),其他条件不变,TJ计算为:
TJ=9℃/W(500mA×3.65V)+71℃
=87.4℃上式计算中71℃有一些误差,应焊上新的9℃/W的LED重新测TC(测出的值比71℃略小)。这对计算影响不大。采用了9℃/W的LED后不用改变PCB材质及面积,其TJ符合设计的要求。PCB背面加散热片 若计算出来的TJ比设计要求的TJmax大得多,而且在结构上又不允许增加面积时,可考虑将PCB背面粘在“∪”形的铝型材上(或铝板冲压件上),或粘在散热片上,如图10所示。这两种方法是在多个大功率LED的灯具设计中常用的。例如,上述计算举例中,在计算出TJ=103℃的PCB背后粘贴一个10℃/W的散热片,其TJ降到80℃左右。
图10 “∪”形铝型材
这里要说明的是,上述TC是在室温条件下测得的(室温一般15~30℃)。若LED灯使用的环境温度TA大于室温时,则实际的TJ要比在室温测量后计算的TJ要高,所以在设计时要考虑这个因素。若测试时在恒温箱中进行,其温度调到使用时最高环境温度,为最佳。另外,PCB是水平安装还是垂直安装,其散热条件不同,对测TC有一定影响,灯具的外壳材料、尺寸及有无散热孔对散热也有影响。因此,在设计时要留有余地。结束语采用一定散热面积的PCB、装上LED的试验板,在LED工作状态下测出TC再计算的方法来作散热设计是一种简便、有效的方法,可以较好地设计出满足结温TJmax要求的散热结构(PCB材质及面积)。 这种散热设计方法除适用于大功率白光LED的照明灯具外,也适用于其他发光颜色的大功率LED灯具,如警示灯、装饰灯等。
平板太阳铝边框加工工艺探讨
2018-12-25 13:45:29
本文从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
平板太阳能产品发展已达到一定高度,与之配套的工艺设备也随之发展而成。在这个过程中,尽管拥有了一定种类的专用设备,但专用和适应程度及生产效率,存在很多值得探讨的地方。之所以这样说,主要原因有以下几方面:
第一,产品和市场的客观性。因为太阳能产品是相对新颖而快速发展的,同时又是不断改进和完善的产品。所以,相应配套加工设备,自然也是应急而生的产品,故其很难达到设计的合理性及工艺的适应性。
第二,市场时效性。因为平板太阳能产品迅速发展,其边框配套加工设备一般选择市场上现有的替代设备,即从其他相关行业“借来”应用的。而“借来”的配套设备,毕竟是为其他工艺设计,所以就出现了太阳能边框加工效率不高、精度不稳定问题。
第三,太阳能行业发展需继续提升。完善和补充专用、高精度、高效率的加工设备势在必行。
现在,从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
边框加工工艺流程如下:
选择边框专用铝型材、角件(也称角码)铝型材→切割下料→冲孔→涂胶→组装。
无论是平板太阳能板边框,或光伏电池板边框加工,其工艺流程大致如此。在组装过程中,最常出现的问题有两个:一是边框对接角缝过大;二是对接角缝不均匀。其原因:一是与型材切割角度有关,因为型材角度偏离了45° ,对接成90° 时,就出现角缝不均匀,这取决于加工设备的角度精度;二是与边框对边长度不相等有关,因为四边形对边长度不相等,形成外形不是矩形,即使型材端头45° 非常准确,组成框时,仍然角缝不均匀,这点取决于加工设备的长度定位精度。
为什么会出现这两个精度问题呢?
首先看看当前的边框切割方式,当前切割铝边框设备是“借来”的其他行业设备,并大多采用了铝门窗加工设备。所以出现这一现象:一是现成机器来得迅速,便于适应产品时效性;二是借来的传统设备,价格相对便宜;三是从概念上,人们能够接受“借来”设备,认为都是用来切割铝合金的机器。
其实门窗铝合金型材的加工与太阳能(平板太阳能或光伏电池板)的加工有着本质区别。
因为,针对铝门窗型材的特殊性设计的铝型材切割锯,其切割成的角度形式大多如图1 所示。机器显示的尺寸是“L”。 如果这种端头形式,用来切割我们的太阳能(平板或光伏电池)边框型材,就会出现下面两个问题:
问题一,切割平板太阳能边框型材时,型材在切割锯上定位方式,见图2。 那么,因为边框型材两测高度(尺寸大小)不一致,型材就会发生沿着箭头方向倾倒的趋势,这样加工出的型材端头角度会出现偏差。
为了防止倾倒,操作人员往往在型材下面垫上木头或者设计一个定位板。即使这样,因为定位与安装基准不一致,型材本身的偏差又会影响切割长度误差(详见问题二)。
光伏电池板边框加工也是这样,在加工定位时,也有倾倒趋势。见图3。 问题二,即使按照上面定位形式,还会出现切割长度误差,见图4。 因为我们边框需要尺寸是“L”,而“借来”的铝门窗切割锯上指示的尺寸是图中“L-2H”,这样操作人员在加工时,需要进行一次尺寸换算,即用边框实际尺寸“L”,减去型材高度尺寸的两倍“2H”,用这个“差”值来确定切割锯的标尺位置。
同时因为型材断面本身存在尺寸误差,即“H”并非准确数值,它因不同批次型材而变化,所以“换算”出的尺寸“L”就必然存在误差。
假设型材型腔高度H,因铝合金模具的磨损,增加一个C值,那么,在定位块高度不变情况下,切割出的实际尺寸则变成了“L+2C”。
那么,怎样才是合适的加工方式呢?就是能解决上述两个问题,让机器避免角度和长度误差,且能提高生产效率。
第一,让型材较大的平面做基准平面,且正好与切割锯的基准平面重合,从而防止型材倾倒趋势,使切割角度准确。
第二,保证机器标尺指示尺寸,从而避免因型材本身误差带来的切割长度误差。12后一页
三招选购LED灯
2019-03-12 09:00:00
LED灯具有节电作用显着、运用寿数长、无辐射、无频闪效应、无噪声、光线柔软作业电压规模宽等一系列特色,日益遭到顾客的追捧。如安在琳琅满目的LED灯具中选购出自己满足的产品呢?
第一招:品牌是要害
芯片是LED灯的中心组件,决议了产品的节能功能和寿数长短。现在,像日亚、科瑞、普瑞等世界闻名的芯片品牌,产品质量都比较有保证,是国内外大型照明厂商首选的芯片直销商。不只如此,品牌厂商对产品和效劳都有相对规范和谨慎的办理体系,一起经过长期的技能堆集、效劳立异、品牌沉积等,在技能、办理、效劳等方面也有较强的整合才能。
第二招:注重规划和生产工艺
LED灯经过一段时间的点亮后会呈现亮度下降的现象,专业术语叫光衰。光衰的呈现,除了与芯片质量有关,还与灯具的散热规划、全体封装工艺关系密切。现在,有些技能实力雄厚的厂商已经过杰出的规划有用下降了LED灯的光衰,所以选购时最好选择大品牌产品。
第三招:别忽视“光健康”
现代人的日子离不开照明,但长期光照之后很多人会发生身体不适,例如患上灯火疲惫综合征,眼睛发干、发酸,头晕、头痛等,其实这就是大家常说到的光污染所造成的。LED灯是肯定不含的光源,不只减少了对环境的污染,也避免了频闪问题,因而更健康。删去
太阳能组件铝边框设计计算书
2018-12-27 09:37:01
太阳能边框单坡式设计计算书基本参数: 标高=7.000m 抗震7 度 (0.10g)设防一、设计方法和指标 本工程设计采用概率极限状态设计法,根据
>GB50009-2001规定 各种载荷的分项系数如下: 1.永久载荷分项系数 rg: 1)当其效应对结构不利时 ①对由可变荷载效应控制的组合,应取 1.2; ②对由永久荷载效应控制的组合,应取 1.35; 2)当其效应对结构有利时 ①一般情况下应取 1.0; ②对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取 0.9。 2.可变荷载的分项系数: ①一般情况下应取 1.4; ②对标准值大于 4KN/m^2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1.3。 对于某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定。 在设计中采用可变荷载效应控制的组合,各相的分相系数取值如下 永久载荷分项系数 rg 为: 1.2 风载荷分项系数 rw为: 1.4 雪载荷分项系数 rs为: 1.4 活载荷分项系数 rq为: 1.3 地震载荷分项系数 re 为: 1.3 温度载荷分项系数 rt 为: 1.3二、采光顶承受荷载计算 1. 风荷载标准值计算: Wk: 作用在采光顶上的风荷载标准值(kN/m^2) Wk=0.800 kN/m^2 因为 Wk
>GB50009-2001 取值 μr: 屋面积雪分布系数为 1.000 根据
>GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪载荷按下式计算 Sk=μr×S0 =1.000×0.400 =0.400kN/m^2 4. 雪载荷设计值计算 S: 雪载荷设计值(KN/m^2) rs: 雪载荷分项系数为 1.40 按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用 S=rs×Sk =1.40×0.400 =0.560kN/m^2 5.采光顶构件自重荷载设计值 G: 采光顶构件自重荷载设计值(KN/m^2) Gk: 采光顶结构平均自重[KN/m^2]为 0.40 KN/m^2 rg: 恒载荷分项系数为 1.20 按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用 G=rg×Gk =1.20×0.400 =0.480kN/m^2 6. 采光顶坡面活荷载设计值 Q: 采光顶坡面活载荷设计值(KN/m^2) rq: 活载荷分项系数为 1.30 Qk: 采光顶坡面活载荷标准值为 0.300kN/m^2 Q=rq×Qk =1.3×0.300 =0.390kN/m^2 7. 采光顶设计中各种荷载组合: 计算采光顶杆件和结构应力时的载荷组合(沿坡面分布) 本地区位于北纬 27.5°以南,冬季气温较高,很少降雪。 根据
>GB50009-2001 规定和
>5.2.1 中载荷组合要求: 设计荷载取恒载与活载,或恒载与风载两组中大值,组合系数取 1。 1)计算恒载荷+活载荷组合: Q: 采光顶坡面活载荷为 0.390kN/m^2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° G: 采光顶结构平均自重设计值为 0.480KN/m^2 Lj: 斜杆间距为 0.994m qk1: 载荷组合之一(KN/m) qk1=(G×1/cosα+Q)×Lj×cos(α) =(0.495+0.390)×0.994×0.970 =0.853kN/m 2)计算恒载荷+风载荷组合: W: 风载荷设计值 1.400 KN/m^2 G: 采光顶结构平均自重设计值为 0.480KN/m^2 Lj: 斜杆间距为 0.994m α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° qk2: 载荷组合之二(KN/m) qk2=(G+W)×1/cosα×Lj×cosα =1.880×1.031×0.994×0.970 =1.869kN/m Lj: 斜杆间距为 0.994m q1: 载荷组合(KN/m) 3)设计荷载取其中最大者 q1=MAX(qk1,qk2) =1.869kN/m二、玻璃的选用: 本工程选用玻璃种类为: 钢化玻璃 1. 玻璃面积: H: 采光顶分格高: 0.994m B: 采光顶分格宽: 1.652m A: 玻璃板块面积: A=B×H =0.994×1.652 =1.642m^22. 玻璃厚度选取: Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2 A: 玻璃板块面积: 1.642m^2 K3: 玻璃种类调整系数: 3.000 试算: C=Wk×A×10/3/K3 =1.000×1.642×10/3/3.000 =1.825 T=2×(1+C)^0.5-2 =2×(1+1.825)^0.5-2 =1.361mm 玻璃选取厚度为: 4.0mm 其大面强度设计值为:84.000N/mm^2 其边缘强度设计值为:58.800N/mm^2三、玻璃的校核: 1. 玻璃板块自重: GAk: 玻璃板块平均自重: t: 玻璃板块厚度: 4.0mm 25.6: 玻璃的体积密度, 单位是kN/m^3 按5.2.1 采用 GAk=25.6×t/1000 =25.6×4.0/1000 =0.102kN/m^22. 验算荷载 1)计算恒载荷+活载荷组合: Q: 采光顶坡面活载荷为 0.390kN/m^2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° GAk: 玻璃板块平均自重为 0.102kN/m^2 rg : 永久荷载分项系数,取 1.2 qk1: 载荷组合之一(KN/m^2) qk1=(rg×GAk×1/cosα+Q)×cos(α) =(0.127+0.390)×0.970 =0.501kN/m^2 2)计算恒载荷+风载荷组合: W: 风载荷设计值 1.400 KN/m^2 GAk: 玻璃板块平均自重为 0.102kN/m^2 rg : 永久荷载分项系数,取 1.2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° qk2: 荷组合之二(KN/m^2) qk2=1.2GAk+W =0.123+1.400 =1.523kN/m^2 3)设计荷载取其中最大者 qb=MAX(qk1,qk2) =1.523kN/m^23. 玻璃的强度计算: 校核依据: σ≤fg=84.000 q: 玻璃所受组合荷载: a: 玻璃短边边长:0.994m b: 玻璃长边边长:1.652m t: 玻璃厚度:4.0mm ψ: 玻璃板面跨中弯曲系数, 按边长比 a/b查 表5.4.1 得: 0.087 σw: 玻璃所受应力: σw=6×ψ×qb×a^2×1000/t^2 =6×0.087×1.523×0.994^2×1000/4.0^2 =48.852N/mm^2 48.852N/mm^2≤fg=84.000N/mm^2 玻璃的强度满足!4. 玻璃温度应力计算: 校核依据: σmax≤[σ]=58.800N/mm^2 (1)在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的 挤压温度应力为: E: 玻璃的弹性模量:0.72×10^5N/mm^2 α^t: 玻璃的线膨胀系数: 1.0×10^-5 △T: 年温度变化差: 80.000℃ c: 玻璃边缘至边框距离, 取 5mm dc: 施工偏差, 可取:3mm ,按5.4.3 选用 b: 玻璃长边边长:1.652m 在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的 温度应力为: σt1=E(a^t×△T-(2c-dc)/b/1000) =0.72×△T-72×(2×5-3)/b =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.652 =-247.485N/mm^2 计算值为负,挤压应力取为零. 0.000N/mm^2<58.800N/mm^2 玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求!(2)玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力: μ1: 阴影系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-1 得 1.000 μ2: 窗帘系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-2 得 1.000 μ3: 玻璃面积系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-3 得 1.046 μ4: 边缘温度系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-4 得 0.380 Tc: 玻璃中央部分温度 a: 玻璃线胀系数: 1.0×10^-5 a0: 玻璃吸热率:0.099 a1: 室外热传递系数, 取 15W/m^2K t0: 室外设计温度-10.000℃ t1: 室内设计温度 40.000℃ Tc=(a0×700+15×t0+8×t1)/(15+8) =(0.099×700+15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) =10.404℃ Ts: 玻璃边缘部分温度: Ts=(15×t0+8×t1)/(15+8) =(15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) =7.391℃ △t: 玻璃中央部分与边缘部分温度差: △t=Tc-Ts =3.013℃ 玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力: σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(Tc-Ts) =0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t =0.638N/mm^2 玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求!四、玻璃最大面积校核: Azd: 玻璃的允许最大面积(m^2) Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2 t: 玻璃厚度: 4.0mm α1: 玻璃种类调整系数: 3.000 A: 计算校核处玻璃板块面积: 1.642m^2 Azd=0.3×α1×(t+t^2/4)/Wk (6.2.7-1) =0.3×3.000×(4.0+4.0^2/4)/1.000 =7.200m^2 A=1.642m^2≤Azd=7.200m^2 可以满足使用要求!五、单坡式采光顶杆件计算: 1. 验算截面弯矩 单坡采光顶大弯矩点发生在跨中 M0.5L: 验算截面弯矩 L1: 斜杆长度0.994m q1: 设计荷载的线密度 1.869kN/m M0.5L=q1×L1^2×cos α/8=q1×(L1/2)^2×cos α/2 =1.869×0.497^2×0.970/2 =0.224kN-m =22371.968N-cm 2. 验算截面轴力 N0.5L: 验算截面轴力 L1: 斜杆长度0.994m N0.5L=q1×L1×sin α/2 =1.869×0.994×0.242/2 =224.575N 3. 选用斜杆型材的截面特性: 选用型材号: XC1\Q128A60 型材强度设计值: 85.500N/mm^2 型材弹性模量: E=70000N/mm^2 X 轴惯性矩: Ix=5.511cm^4 Y 轴惯性矩: Iy=1.317cm^4 X 轴抵抗矩: Wx1=2.121cm^3 X 轴抵抗矩: Wx2=2.897cm^3 型材截面积: A=2.207cm^2 型材截面面积矩: Ss=1.588cm^3 4. 斜杆强度 σ:斜杆强度(N/mm^2) Wx2:型材截面抗弯矩 2.897cm^3 A:型材截面积2.207cm^2 σ=M/W+N/A =22371.968/2.897+224.575/2.207 =7824.754N/cm^2 =78.248N/m^2 78.248N/mm^2≤fa=85.500N/mm^2 杆件强度可以满足!
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LED照明灯具铝基板
2019-01-10 10:46:59
铝基板,英文简称ALPCB,是铝基覆铜线路板的简称,属于金属基线路板(又称:MCPCB)的一种,较之常见FR4玻纤板,凭借良好导热性能和高性价比,2007年后迅速成为LED照明灯具光源板的优选PCB,综合近几年生产经验和灯具应用信息,在此抛出铝基板相关话题。
A:金属基板常见结构金属基板,如示意图a,常见的结构有1:导电层(又称铜箔层),用于线路排布和元器件焊盘位;2:绝缘散热层(常见为陶瓷粉 PP胶),顾名思义,发挥绝缘散热功效3:金属基层(常见为铝基,铜基),作为铜箔和绝缘层的载体,铝基以高性价比和良好机械加工性能在金属基板市场份额上遥遥领先。
B:铝基板常规性能作为LED照明灯具较常用PCB,我们有兴趣对铝基板了解多一点。铝基板以铝合金为载体,其热学,电学,力学的性能尤其重要,常见参数如:比热容率、热传导率、熔点范围、线性膨胀系数,电导率、电阻率,硬度、疲劳强度、抗拉强度、弹性模量、伸长率、切削力等。符合国标的情况下,其中热传导率尤其重要,其概念和测量方法不妨参考示意图b,更为直观。
目前不同厂家生产的铝基覆铜板导热系数差异较大,如若按上述测量方法,国内市场主流的铝基覆铜板导热系数多为0.2-1.5W/M-K之间,其成本差异容易诱导导热系数不对等,所以考虑导热系数的时候,不妨参考铝基板价格定位和第三方检测。
日常生产中,铝基板订单尽量注明以下要素:
一、产品型号/料号/订单号:该信息明了,利己利人,公司内外诸多部门容易配合好!
二、板材类型:单面/双面铝基覆铜板、板材厚度和铜箔厚度(OZ):H、1、2(即18/35/70mil),低于18mil的板材亦多;
三、工艺处理,包括表面处理、阻焊颜色、文字颜色和成型方式;是单只成型还是拼版出货(常规工艺边一般为5MM,勿忘错开加MARK点和贴片工艺孔);
此外,诸如交期,数量及特殊要求,多为下单时双方沟通好签约,以便供应商配合更有力和约束彼此,PCB厂家的不同时间的订单结构都可能有异,这几项有差别是很正常的,合作时务请仔细甄别。