世界首個千瓦級高功率密度LED體育場館燈
日期:2019-07-08
5日,記者從在長沙召開的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃《高效高可靠LED燈具關(guān)鍵技術(shù)研究》中期檢查會上獲悉,項目首席科學(xué)家、中國科學(xué)院工程熱物理研究所胡學(xué)功研究員團(tuán)隊,攻克了大功率、高功率密度LED散熱技術(shù),其自主研發(fā)的世界首個千瓦級高功率密度LED體育場館燈正式下線。
據(jù)悉,這也是國際上首個可滿足奧運(yùn)會等重大國內(nèi)外體育賽事高清電視轉(zhuǎn)播體育照明標(biāo)準(zhǔn)的大功率高功率密度LED燈具,打破了國外對高端體育照明領(lǐng)域的壟斷,填補(bǔ)了國內(nèi)市場空白。
目前,我國高端體育照明領(lǐng)域主要采用來自國外的陣列千瓦級LED燈具。這類燈具采用固體多光源,存在體積大、重量重、光學(xué)設(shè)計難、成本高等問題。同時,固體多光源因功率密度小,無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高亮度照明,顯指較低,存在嚴(yán)重的暈光眩光現(xiàn)象。
為此,胡學(xué)功團(tuán)隊著力研發(fā)大功率、高功率密度的LED燈具?!癓ED電光轉(zhuǎn)換效率約為20%~30%,其余70%~80%的能量主要轉(zhuǎn)化為熱能。要研發(fā)大功率高功率密度LED燈具,必須解決其散熱的‘卡脖子’技術(shù),否則會導(dǎo)致LED芯片結(jié)溫升高,帶來光譜變化、光效降低、壽命縮短等問題?!焙鷮W(xué)功說。同時他表示,傳統(tǒng)的金屬型材散熱、風(fēng)冷、水冷和熱管冷卻等散熱技術(shù),散熱能力也無法滿足這類燈具要求。因此,團(tuán)隊重點(diǎn)聚焦在先進(jìn)高效的微納尺度相變散熱技術(shù)上。
近年來,中科院工程熱物理研究所先后承擔(dān)了LED國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等科研項目,自主研發(fā)出“大功率高功率密度LED微納槽群集成熱管理技術(shù)”,在散熱器內(nèi)核心取熱元件上構(gòu)建諸多尺寸為幾十到幾百微米的開口微槽道,形成“微槽群”結(jié)構(gòu),再結(jié)合表面納米結(jié)構(gòu),使散熱器內(nèi)部發(fā)生高強(qiáng)度微納尺度相變換熱,徹底解決了大功率高功率密度LED燈具系統(tǒng)散熱難題。
依托該技術(shù),團(tuán)隊研發(fā)出了此款燈,與傳統(tǒng)千瓦級LED體育場館燈相較,不僅光效和顯指有所提高,并且重量和體積僅分別為前者的1/2和1/5。實現(xiàn)了大功率高功率密度LED燈具系統(tǒng)高效高可靠,和超小體積、超輕量化的應(yīng)用目標(biāo)。