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      大功率LED在礦燈行業的應用概況

      發布時間:2013/08/21 作者:admin   [返回列表]
      1 前言   
      隨著中國社會開放程度的加深和人權意識的提升,煤礦的安全生產及礦工生命的安全已成為全社會共同關注的問題。   
      據國家安全生產監督管理局的數據顯示:2001~2004年期間,我國發生一次死亡10人以上的特大煤礦事故188起,平均每7.4天發生一起。2004年,死亡人數超過30人的特別重大事故總共14起,其中礦難6起,占42.8%。2004年官方公布的礦難死亡人數是6027人。2005年上半年,國家拿出了30億元專項資金進行煤礦技術改造,安監局升格為安監總局,但形勢依然嚴峻,上半年的死亡人數比去年同期上升了3.3%,達到2672人。   
      2.1 傳統礦燈概況     
      18世紀中期,英國的工業革命對能源的需求大為提高。英國靠近地面的最佳煤層已經耗盡。采煤工程師必須打豎井以達到開采區域。深層采煤帶來嚴重的甲烷爆炸的問題,這些都起因于蠟燭和油燈未加防護的火焰。人們嘗試了各種地下照明的替代方法:包括用腐爛的魚發出的鱗光以及火石剛磨機(1740-1750),還有從地面用鏡子反光。但是,爆炸仍相當頻繁,直到安全礦燈的發明。   
      英國化學家戴維(H·Davy,1778~1829)應霍奇森(Hodgson)牧師的要求在1815年發明了安全礦燈,解決了因火焰引起的瓦斯爆炸問題,對19世紀歐洲煤礦的安全開采做出了有益的貢獻。   
      2.2 LED礦燈概況     
      (1)2001年,第一代采用LED光源的礦燈在我國產生,該產品電源采用鋰離子蓄電池,光源采用多只紅光、綠光、藍光LED并聯,多色光通過特殊的凸透鏡后產生人眼所見的白光,照度可高達700Lx,基本達到礦燈標準要求的照度,并且產品體積、重量比傳統礦燈減少了許多,且具有一定的免維護功能。但是,LED光源的混色及體積、光效等問題限制了其進一步的發展。   
      隨著LED?。伲码p色白光技術的發展及其在照明領域的廣泛應用,眾多企業開始投入LED白光光源礦燈的開發研究,制造出用多個Φ5或Φ10的白光二極管礦燈,也能達到800lx以上的照度,并開始在一些礦區試用。   
      (2)2002年開始出現的大功率白光LED技術采用新的芯片技術和封裝結構,提高了發光效率,改善了散熱性能,提高了LED的壽命。2005年最新的礦燈產品采用這種額定電流350mA的1W大功率白光LED作為光源,以聚合物鋰離子蓄電池為電源,照度可達1500Lx以上,而且重量在200g左右,僅為傳統礦燈的十分之一??煽啃约氨憷远歼_到了實用水平,并在2005年開始大規模推廣應用,至今已經形成一個50億元規模的大功率LED應用市場。   
      3 LED礦燈技術   
      3.1 LED產品技術的性能和選用   
      LED礦燈中,LED是最主要的元件,選擇的過程必須謹慎,才能保證礦燈的整體性能。從目前LED產品的結構及產業發展的角度而言,照明LED產品主要需考慮光學性能、電性能、熱性能、輻射安全和壽命可靠性等幾方面的參數。   
      選擇適合礦燈使用的LED可以從以下幾個方面進行考察。   
      (1)光學性能   
      LED的光學性能主要涉及到光譜、光度和色度等性能方面的要求。根據新制定的行業標準“半導體發光二極管測試方法”,主要有發光峰值波長、光譜輻射帶寬、軸向發光強度、光束半強度角、光通量、輻射通量、發光效率、色品坐標、相關色溫、色純度和主波長、顯色指數等參數。礦燈用的LED,主要是光通量指標,一般礦燈要求達到30Lm以上,國內市場上的Power LED一部分能達到這個要求,量子光電等部分企業的產品能夠達到40Lm、50Lm以上,而且可靠性已經達到國際先進水平。由于井下照明環境惡劣,對色溫和顯色指數等相關參數也會有一定的要求,而色純度和主波長一般不做考量。
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