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从模具到设计,LED灯改善来自许多来源

发表于09/13/2016

自从第一个高亮度LED被第一个蓝色LED灯跟随以来已经有几十年了。从那时起,固态照明技术在均匀性、散热(这是一个关键因素)方面得到了改善,最重要的是,其成本呈指数级下降。

尽管缺乏革命性的进步,工业和科学LED灯制造商表示,模具改进加上各种设计和操作改进正在推动固态照明进入更多的工业应用,支持强大的定制解决方案和更大的库存的自我解决方案。

更好的模具,更好的设计
“由于Lumiled与超高亮度LED出来,我们没有看到模具制造商的表现巨大,”Nott Matt Pinter,联合创始人和工程负责人智能视觉灯(Muskegon,MI)。“虽然成本更便宜,但均匀性变得更好,但益处就是来自轻型制造者的好处及其解决客户问题的方法。”

据此称,热阻是LED模具的一个区域中期技术(布里斯托尔,PA)运营和工程经理Kevin High。几年前,LED焊点1W的功率可能导致15℃的温度增加。如今,由于模具和其他改进的较大的热焊盘,该数字达到5℃。

iso2 -120- rgbir24, 120英寸RGB&IR线性LED灯,由Metaphase Technologies提供。芯片尺寸封装(CSP),在芯片底部而不是边缘连接,可能是进一步减少热阻的解决方案的一部分,同时允许LED灯制造商在同一区域封装更多的照明设备,根据中期的高。

Metaphases ' High补充道,热阻并不是LED灯制造商用来将热量从模具转移到光外面的唯一工具。“在某些情况下,我们与机器制造商合作,将灯安装在暴露的散热器上。金属具有良好的热传导]。在其他情况下,我们使用旋涡冷却器,它使用压缩空气作为动力,输出热风和在两端的零度以下的冷却空气,这种方法在很多加工应用中都被使用。对于最极端的情况,我们提供水冷却。”

Smart Vision Light公司的品特赞同水冷却的好处。Pinter说:“使用强制空气,你必须担心过滤空气,把光的内部弄脏,以及来自工业工厂环境的其他污染,加上压缩空气的成本,这对客户来说并不便宜。”“水冷却器结构紧凑,自给自足,为需要高产量和连续运行的应用提供了难以置信的冷却量。”

减少任何LED光制造机的热负荷的首选是闪光。“在大多数机器视觉应用中,占空比为5%或更低,高达10%,”智能视觉灯的粉刺解释。“当您获取图像时,将其传输到处理,运行算法,并移动产品,通常的占空比为10到1.”

但是,根据Moritex(圣何塞,CA)总裁Jason Baechler的说法,过度使用led也带来了挑战和机遇。Moritex是亚洲和世界上最大的照明和光学制造商之一,主要专注于半导体行业。Baechler说,由于半导体行业对光的均匀性、鲁棒性和正常运行时间的严格要求,Moritex开发了一种特殊的装箱工艺,不仅通过颜色和强度来表征输入的LED模具,而且还通过正向电流和正向电压降。

“我们发现如果您想要过载LED,则必须测量超出供应商的前进电流和电压下降,”Baechler说。“否则,如果你用很多力量爆炸,你会冒出一些死亡的风险。虽然红色非常稳定,绿色,蓝色和白色是可以的,当您进入红外线和紫外线时,将飙升降低,以及芯片性能的变化。“

自定义需求,控制更多
虽然LED的性能在过去的几十年里发生了变化,但工业LED灯采用背后的驱动因素保持不变:更多的正常运行时间,更低的运行成本,更好的性能,所有这些都为制造商带来更高的吞吐量和生产率。

与其他自动化解决方案相比,LED灯的成本较低,生产率受到威胁,客户正在推动LED灯制造商开发定制灯,以满足他们非常特殊的需求。“虽然我们的产品覆盖了所有标准配置,但我们可以轻松地调整它们以适应定制配置。特别是在线光领域,更多的客户想要具体尺寸,或输出角度等。我们也看到了很多可见光范围之外的应用,特别是在北美。在北美,可见和不可见的概率大概是一半一半。”

中期和智能视觉灯也会报告可见频谱之外的兴趣日益增长,两家公司都提供“多光谱”灯。“我们已经从Teledyne Dalsa工作了相机,可以很快地采取多次暴露,一个在红外线中的可见和另一个,”中期的销售工程师解释说。“他们需要一个单一的光源,为宽带提供宽带,还有红外线 - 专门用于食品分类应用,红外线显示在水果以下瘀伤。印刷电路板检查是另一个区域,以及银行纸币检查和防伪。“

在LED灯中具有多个“颜色”需要一个专门的驱动程序,可以打开某些段,而其他光线段关闭。“人们希望智能亮,但不一定是网络灯,”智能视觉灯'Pinter。“他们仍然希望相机控制光线,而不是相反的方式。One small factor that’s making it easier for us and our Camera-to-Light line is that more cameras, especially smart cameras, now have an M12, 5-pin connector, which makes it a lot easier to connect one light to many different OEM cameras. That’s the sort of thing end users and integrators want.”

虽然LED模具、散热片、光控制和连接器的增量改进可能不会成为控制和自动化杂志封面上的大量报道,但这些改进为客户带来了更高的吞吐量和生产率。在一天结束的时候,这可能是最简单的光可以希望。