作者:Rob Rix，副总裁，照明，泰科电子通信和工业解决方案，哈里斯堡，宾夕法尼亚州
随着高效率的led，固态照明正迅速成为照明设备行业的主要参与者。
尽管目前固态照明(SSL)设备的成本高于传统的白炽灯，但SSL专家鼓励照明行业逐步从制造简单的灯具转向生产更复杂但效率更高的电子SSL系统。他们的论点是无可辩驳的:如果我们不进行转换，那么目前正在运行的电厂以及在不久的将来有望建成的电厂，将无法满足全球对电力的需求。
为了一个成功的解决方案，固态照明(SSL)的几个基本的、相互连接的技术领域在系统级别结合在一起。
（礼貌:泰科电子）.
幸运的是，这些高效的SSL系统并不新鲜:它们结合了一些现成的元素，如LED光模块(llm)或光引擎、驱动和控制电子设备以及光学设备。但是，随着制造商放弃现有的白炽灯和荧光灯，转而开发新的灯具配件，他们也必须更认真地考虑热管理，开发全新的电气和机械设计，并与众多不熟悉的行业标准和政府法规作斗争。
对于多个LED组件，多个测试点提供了更彻底的方法来验证适当的系统运行温度。这种特殊的测试板在右侧包括一个连接器，用于将数据传输到热测试仪器。（礼貌:泰科电子）
NEVALO系统总线结构包含一个集成的热监测电路。
过渡到固态照明
正如许多其他行业一样，消费者希望领先的科技公司用使用最新技术的新产品来满足我们的需求。而固态照明似乎是我们目前获得更高照明效率的最佳解决方案。然而，它也有一些需要注意的地方。例如，照明供应商已经看到，从白炽灯到更高效的紧凑型荧光灯(CFL)技术的过渡是多么糟糕。供应商在处理SSL时也遇到了类似的麻烦，因为SSL比CFL更复杂。但是，幸运的是，从这个过程中学到的教训现在被应用到固态照明上:他们认识到需要一种新的方法。
里面有什么
LED灯模块是固态照明的核心。它是一个组件，包括LED灯板(包含LED的PCB)，一个热接口，一个插座，和匹配的光学器件。插座在光学上对准LED灯板，光学设备有各种不同的光束角度，以最适合的应用。
SSL系统中的驱动模块将实用交流电源转换为led和电子电路所需的直流电源。它还可以控制调光、交换和网络，并提供热保护。要使固态照明取代网络中的白炽灯和荧光灯，SSL产品必须与所有现有和新兴的网络控制兼容。幸运的是，SSL非常适合这些通信技术。
这是NEVALO CN58 LLM部件的爆炸视图。
热设计
过高的温度会降低led的性能，缩短使用寿命，降低led的可靠性，并影响附近的电路和连接器。为了使LED温度保持在安全范围内并增加可靠性，通常需要大的散热器。先进的SSL照明设计使用美观的散热器和全面的热管理系统来监测温度，检测故障，并保护光源。
这种热管理对于SSL电子产品是必不可少的。LED的临界结温度在封装内部的深处。因为这是不容易测量的，通常是测量封装(或外壳)的温度，而实际的结温度是计算使用“已知的”热电阻的设备-并相应地设置控制。一些led的最高结温可达150°C，而正常工作情况下的温度介于-40至135°C之间，每个制造商决定其led允许的最高结温。
除了降低工作寿命外，高温还降低了相对光通量(光输出)。例如，在130°C的情况下，输出下降约80%或更多，取决于色温等级。过高或过高的温度也会增加主导波长和峰值波长以及色温的偏移。
为了帮助设计师完成这项任务，NEMA建议为led设置特定的温度测试点。温度必须通过电路来测量、监控和控制，这增加了SSL设计的复杂性，但也提高了灯具的性能、可靠性和寿命。专门设计的测试工具准确记录温度，以验证温度设计已正确完成。
布线和连接
在集成SSL系统中，布线和连接器向llm输送电力，并为关键的热监测和控制信号提供路径。在典型的NEVALO布线系统中，一根低调的四线24awg (2.5 mm中心线)绞线带状电缆通过绝缘位移压接(icc)将llm相互连接并连接到驱动器模块。该系统是物理键和颜色编码，以识别特定的电流额定值。SSL系统预算是NEVALO系统的另一个好处，它简化了夹具设计并减少了出错的机会。
在插图中，颜色编码表示选择了正确的子程序集。由于驱动模块可以处理33到59伏，根据美国保险商实验室(UL) II类照明，该系统在安全操作极限(59伏以下)内。
SSL照明控制解决了各种功能和网络通信技术
固态照明的未来是光明的。在整个设备的使用寿命中，它比白炽灯便宜，而且SSL还有显著提高效率的额外好处。此外，下一代SSL装置将利用数字控制来提供白色光谱内的颜色混合，用于早上的暖光和下午的冷光，或者介于两者之间。下一代SSL的另一个独特应用是街道照明:当拨打911(或警察)电话时，灯光将增强强度和闪光，并照亮现场，供急救人员使用。在其他时候，SSL装置会自动调暗15%，以节省能源，并在住户察觉不到的情况下减少峰值能源需求。这些和其他许多令人兴奋的可能性，是现有光源不可能实现的，将通过固态照明实现。固态照明为照明制造商提供了一个巨大的新机会，尽管同时也提出了新的和通常不熟悉(但肯定可以解决)的工程挑战。
NEVALO SSL系统预算显示了验证一个可接受的灯具设计是多么容易。在本系统设计中，用户只需匹配颜色代码，并确保LLM预算在为驱动程序调用的预算范围内。
新的效率标准和政府法规
2014年，全新和改装SSL灯具的销售额预计将占到910亿美元照明销售额的一半以上，并在2019年进一步上升到75%的市场份额。监管加上更高的能源成本和更低的SSL成本将决定这种变化的速度。最积极追求淘汰白炽灯的政府包括欧盟、日本、美国、加拿大、澳大利亚和中华民国。
2009年，根据欧洲议会和理事会2005年7月6日的指令2005/32/Ec，欧洲大部分地区开始限制白炽灯的销售。澳大利亚是第一个宣布禁止使用白炽灯的国家。该禁令于2010年生效。加拿大是第二个宣布禁止白炽灯的国家，该禁令将于2012年生效。
日本政府为履行在《京都议定书》中的承诺，实施了一系列补贴政策。2006年12月，日本电灯制造商协会(JELMA，日本电灯制造商协会)宣布了四项建议，以更高效率的替代品取代低效率的灯。2008年4月5日，日本经济产业省(METI)长官公布了“到2012年白炽灯替换为CFLi的政策”。
2007年，美国国会通过了一项能源法案，即《2007年能源独立与安全法案》，在2014年之前有效地禁止了白炽灯的使用。最初，传统的100瓦灯泡将在2012年被淘汰。白炽灯的淘汰过程将在2014年结束，40瓦灯泡将被淘汰。
在全球范围内，法定淘汰白炽灯泡的工作正在进行。
中国还宣布了到2017年逐步淘汰白炽灯的计划。表2概述了这些计划以及其他国家淘汰白炽灯的计划。
在工程交流中讨论这个问题:
了下:电子•电，灯•信号灯•指示灯
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