宋云龍礦用隔爆型LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)方案及.docx

1、山西大同大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)中文題目：礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)英文題目：Development and design of mine explosion-proofLED tunnel lamp學(xué)院：煤炭工程學(xué)院姓名： 宋云龍 學(xué)號(hào)： 100806021224專業(yè)： 自動(dòng)化班 級(jí)： 10 自動(dòng)化二班指導(dǎo)教師：王官升職 稱：副教授完成日期：2018年 6月 3 日0/43山西大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題審批表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別：電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化學(xué)生姓名宋云龍學(xué)號(hào)100806021223指導(dǎo)教師王官升職稱副教授所選題目名稱：礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)選題性

2、質(zhì)：( A.理論研究( B.應(yīng)用研究( C應(yīng).用理論研究 ( D.產(chǎn)品設(shè)計(jì)( E工.程技術(shù)開發(fā) ( F軟.件開發(fā)與應(yīng)用( G其.它選題的目的和意義：現(xiàn)在，仍有礦井主要采用第一代照明光源白熾燈，這種光源有發(fā)光效率低發(fā)熱溫度高燈泡的壽命短等諸多缺點(diǎn)，白熾燈壽命只有500 h 左右，燈泡易受震動(dòng)影響，帶黃色，所耗電能大，不利于節(jié)能環(huán)保，采用高效節(jié)能的LED 作為光源，利用二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)，開發(fā)和設(shè)計(jì)礦用隔爆型LED 巷道燈。該系列巷道燈耐震性能強(qiáng)，防塵性能強(qiáng)，低能耗，所需電壓電流小，低熱量，發(fā)光熱量少，安全系數(shù)高。指導(dǎo)教師意見：簽字：年月日學(xué)院意見：簽字：年月日備注：1/43山西大同大學(xué)2018 屆

3、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化論文題目礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)論文類型A 理論研究； B 應(yīng)用研究； C 應(yīng)用理論研究； D 產(chǎn)品設(shè)計(jì)； E 工程技術(shù)開發(fā)； F 軟件開發(fā)與應(yīng)有； G 其它指導(dǎo)教師王官升職稱學(xué)生姓宋云龍學(xué)100806021223副教授號(hào)名一、研究現(xiàn)狀、目標(biāo)、意義綜述采用高效節(jié)能的 LED作為光源 , 開發(fā)和設(shè)計(jì)礦用隔爆型 LED巷道燈。該系列巷道燈耐震性能強(qiáng) , 防塵性能強(qiáng) , 低能耗 , 所需電壓電流小 , 低熱量 , 發(fā)光熱量少 , 安全系數(shù)高。是老礦井照明改造、新礦井建設(shè)的必備設(shè)備，提高企業(yè)的效益，使礦井適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的

4、需要。二、研究方法和進(jìn)度安排研究方法：在做本課題的過(guò)程中要充分借助圖書館的圖書資源，通過(guò)查閱電氣設(shè)計(jì)書籍和手冊(cè)，網(wǎng)上資源等進(jìn)行電氣初步設(shè)計(jì)及設(shè)備選取，使用計(jì)算機(jī)并會(huì)利用計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算和搜集所需資料，然后對(duì)資料進(jìn)行整理和利用，通過(guò)所學(xué)知識(shí)計(jì)算短路電流，整定計(jì)算等，。使用AutoCAD軟件對(duì)電氣主接線進(jìn)行繪制。當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)，及時(shí)向指導(dǎo)教師請(qǐng)教，一步一步解決問(wèn)題。進(jìn)度安排：第 1-2 周：查閱相關(guān)資料與書籍，做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，確定設(shè)計(jì)的初步方案。第 3-8 周：設(shè)計(jì)電氣主接線圖，電氣設(shè)備的選，配電設(shè)備的設(shè)計(jì)。第 9 周：完成所有圖紙的繪制第 10-11 周：整理設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析。第 1

5、2 周：自行對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體可行性的分析、驗(yàn)證，查漏補(bǔ)缺，最終定稿，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文并制作答辯課件。三、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字：年月日2/43山西大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化論文 (設(shè)計(jì) 題目： 礦用隔爆型LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)生姓名宋云龍學(xué)號(hào)100806021223指導(dǎo)教師王官升職稱副教授綜述學(xué)生在設(shè)計(jì)完成過(guò)程中的研究態(tài)度、與指導(dǎo)教師聯(lián)系情況以及存在的問(wèn)題的解決情況。經(jīng)過(guò)幾周的論文準(zhǔn)備工作的進(jìn)行，已經(jīng)確定了論文課題，并且收集了相關(guān)的資料，論文基本框架已經(jīng)形成；開題報(bào)告已經(jīng)完成；論文的寫作思路已經(jīng)成形，并且論文初稿已經(jīng)完成，

6、基本符合論文的結(jié)構(gòu)。本人在設(shè)計(jì)寫作期間，態(tài)度端正認(rèn)真，對(duì)自己要求嚴(yán)格，遇到不能解決的問(wèn)題就及時(shí)向老師請(qǐng)教，有不同的意見也及時(shí)提出，并與老師討論，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確時(shí)，也會(huì)認(rèn)真弄明白，與老師達(dá)成一致的見解，主動(dòng)接受老師的指導(dǎo)。學(xué)生簽字：指導(dǎo)教師簽字：年月日年月日3/43山西大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化論文 (設(shè)計(jì) 題目：礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)生姓名宋云龍學(xué) 號(hào)100806021223指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽字：年月日評(píng)價(jià)項(xiàng)目ABCDE寫作01寫作過(guò)程中的認(rèn)真程度過(guò)程02寫作過(guò)程中，

7、進(jìn)度掌握情況03選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況選題04選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況質(zhì)量05選題體現(xiàn)三基的要求情況06知識(shí)綜合運(yùn)用能力論文07結(jié)構(gòu)、方案設(shè)計(jì)、應(yīng)用價(jià)值質(zhì)量08寫作規(guī)范情況指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)優(yōu)良中及格不及格畢業(yè)設(shè)計(jì)分工情況： (多人合作時(shí)填寫，包括本人研究的內(nèi)容及其在課題中所占比例評(píng)定成績(jī)參考 ：優(yōu) -7 項(xiàng) A，另一項(xiàng)為 B；良 -6 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 B；中 -5 項(xiàng) B 或A，其它至少為 C；及格 -4 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 D；不及格 -4 項(xiàng)為 E。4/43山西大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化論文 (設(shè)計(jì)

8、題目：礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)生姓名宋云龍學(xué) 號(hào)100806021223指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授評(píng)閱人職稱評(píng)閱人評(píng)鑒評(píng)審工程指標(biāo)ABCDE1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況選題質(zhì)量2 選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況3 綜合運(yùn)用知識(shí)能力能力水平 04 運(yùn)用資料文獻(xiàn)能力5 研究方案的設(shè)計(jì)能力6 論點(diǎn)論據(jù)、語(yǔ)言表達(dá)論文水平 07 整體結(jié)構(gòu)、應(yīng)用價(jià)值8 寫作規(guī)范情況評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)優(yōu)良中及格不及格評(píng)定成績(jī)參考：優(yōu) -7 項(xiàng) A，另一項(xiàng)為 B；良 -6 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 B；中 -5 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 C；及格 -四項(xiàng) B 或 A，其它至少為 D；不及格 -4 項(xiàng)為 E。5/43山西

9、大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)：自動(dòng)化論文題目： 礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)生姓名宋云龍學(xué) 號(hào)10080602122指導(dǎo)教師評(píng)分3指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授評(píng)閱人評(píng)分姓 名性 別職 稱學(xué)位答辯小組職務(wù)李榮生男副教授學(xué)士組長(zhǎng)答辯委員薛尚紅男副教授學(xué)士秘書會(huì)/ 答辯小王官升男副教授碩士成員組名單張楠男講師碩士成員答辯委員會(huì) 最終得分：答辯委員會(huì)主任 (或組長(zhǎng) 簽字：年月日評(píng)定成績(jī)參考：優(yōu) -9 項(xiàng) A，另一項(xiàng)為 B；良 -8 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 B；中 -7 項(xiàng) B 或 A，其它至少為 C；及格 -6 項(xiàng) B 或 A，其它

10、至少為 D；不及格 -5 項(xiàng)為 E。6/43山西大同大學(xué)2018 屆本科畢業(yè)生設(shè)計(jì)答辯記錄表煤炭工程 學(xué)院自動(dòng)化專業(yè) 10 級(jí) 姓名宋云龍學(xué)號(hào) 100806021223論文題目礦用隔爆型 LED巷道燈的開發(fā)與設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)職稱答辯委員會(huì)主席(或組長(zhǎng) 秘書答辯委員會(huì)成員答辯記錄 (包含答辯委員提出的問(wèn)題，學(xué)生回答情況等記錄人簽字：答辯委員會(huì)主任 ：年月日年月日摘要7/43當(dāng)今，大部分礦井還是使用第一代照明光源白熾燈。但是，使用這種光源發(fā)光效率不高，發(fā)熱溫度高，燈泡壽命短，易受震動(dòng)的影響等諸多缺點(diǎn)的白熾燈，不但耗能大，不利于環(huán)保，而且對(duì)煤礦安全生產(chǎn)極為不利。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，改善煤礦照明系統(tǒng)對(duì)改善煤礦

11、工人作業(yè)效率同時(shí)減少煤礦安全事故的發(fā)生具有很大的意義，尤其是在采煤條件極為復(fù)雜瓦斯?jié)舛却?，采礦危險(xiǎn)性高的地區(qū)，其效果更為好?，F(xiàn)在高科技的開發(fā)與使用對(duì)節(jié)能降耗起到了決定性的作用。西安某煤礦安全儀器生產(chǎn)商同高校合作開發(fā)制造的礦用防爆型LED 燈和巷道燈等系列產(chǎn)品, 充分體現(xiàn)出礦用LED 燈在安全性、實(shí)惠性和節(jié)能性方面的有很好的開發(fā)利用的前景。使用環(huán)保節(jié)能的LED 作為光源，再運(yùn)用二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)，開發(fā)和研究礦用隔爆型 LED 巷道燈。這種巷道燈耐震性能非常好，防塵效果很好，而且低能耗，所需電壓電流小，而且散發(fā)熱量少，安全系數(shù)穩(wěn)定。關(guān)鍵詞 : 巷道燈 光源 設(shè)計(jì) 安全 環(huán)保。ABSTRACT8/43

12、Todaythe first-generation incandescent lighting is still widely used in the most of the mines. However, there are many drawbacks of this kind of lighting such as the low efficiency of light-emitting, the high temperature heat lamp, the short life of the lamp and easily been affected by vibration. He

13、nce, the use of the first-generation incandescent lighting is not only doing harm for the environment, but also extremely unfavorable for coal mine production safety. Experiments have demonstrated that improving the lighting systems will have great significance for improving the operational efficien

14、cy of coal miners and reducing the mine safety accidents. The effect of the improving lighting systems will work better in the mining conditions extremely complex gas concentration and mining high-risk areas. Now the application of high-tech development is performing a decisive role for saving energ

15、y. Xian, one coal mine safety equipment manufacturer cooperation with universities has made one new kind of mine explosion proof LED lights, tunnel lights and other products, which fully reflects the good prospects of LED lights at mine safety, cost and energy efficiency. The flameproof LED road lig

16、hts are developed by the second optical design technology with the environmentally friendly energy-saving LED which are worked as a light source. The seismic performance of this roadway lights is perfect. In the same time, there are many other advantages of the use of this roadway lights such as ver

17、y good dust prevention effects , low power consumption and the required voltage current, emit less heat and steady factor of safety.Keywords: tunnel lamp； light source；design safety；environmental protection.目錄9/43引言 .11 礦用隔爆型 LED巷道燈 .21.1 LED21.2LED的特點(diǎn) .31.2.1 優(yōu)點(diǎn) .1.2.2 缺點(diǎn) .41.3LED 燈的優(yōu)越性 .41.3.1 LED

18、 礦燈與普通光源礦燈比較 .51.3.2 L ED 巷道燈與普通光源礦燈比較 .51.3.3 經(jīng)濟(jì)性分析 .61.4LED燈的發(fā)展?fàn)顩r .62 礦用隔爆型 LED巷道燈的使用意義 .72.1礦用照明系統(tǒng)的一些問(wèn)題 .72.2礦用隔爆兼照明型 LED燈的特點(diǎn) .83 礦用隔爆型 LED巷道燈性能與結(jié)構(gòu) .113.1高流明大功率 LED.113.2外殼結(jié)構(gòu) . .113.3光源安裝 .113.4電源安裝 .114 礦用隔爆型 LED巷道燈設(shè)計(jì)中的技術(shù)問(wèn)題 .124.1光源的選擇 .144.2LED 光源封裝技術(shù) .144.3 恒流源設(shè)計(jì) .174.4 高效恒流驅(qū)動(dòng)電源 .184.5LED 防爆燈的

19、散熱結(jié)構(gòu) .204.6 礦用隔爆型 LED巷道燈結(jié)構(gòu)特征 .205 礦用隔爆型 LED巷道燈防爆結(jié)構(gòu)及散熱設(shè)計(jì) .225.1罩之間均設(shè)計(jì)有隔爆接合面，符合隔爆要求防護(hù)等級(jí).225.2支撐面材料 .235.3原理 .2310/435.4 外殼緊固件225.5 引入方式245.6 透明件安裝246. 礦用隔爆型 LED巷道燈在煤礦應(yīng)用 .266.1 早期巷道燈 .266.2LED 貼片體 .266.3 條型仿熒光 .277 礦用隔爆型LED巷道燈使用范圍 .288結(jié)論 .29參考文獻(xiàn) .30致謝 .3111/43引言LED 照明因節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命, 無(wú)污染 , 耐振動(dòng)和沖擊等優(yōu)點(diǎn), 已成為 21

20、 世紀(jì)最引人注目的高新技術(shù)之一。我國(guó)2003 年由科技部牽頭 ,正式啟動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程 , 提出了以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo) , 以應(yīng)用促發(fā)展 , 培育有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的中國(guó)半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略 , 西安煤礦安全儀器廠與高校成功合作 , 真正進(jìn)入了 LED 冷光源應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域。該廠設(shè)計(jì)制造的 KBL-10 礦用防爆 LED 燈和正在研發(fā)的巷道燈等系列產(chǎn)品正在進(jìn)入煤礦企業(yè) , 讓 LED 冷光源這種新型綠色產(chǎn)品在煤礦真正發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的作用。礦用隔爆型巷道燈，作為煤礦井下固定式照明工具，年內(nèi)累計(jì)照明時(shí)間8760 小時(shí)。目前煤礦大多采用白熾燈、冷陰極熒光燈和礦用高壓鈉燈作為光源的巷道燈。在國(guó)家大力推進(jìn)和采取

21、各種措施節(jié)能減排之時(shí)，傳統(tǒng)的巷道體現(xiàn)出了耗電量高，壽命短，易損壞，頻繁維護(hù)，防爆等級(jí)低，維護(hù)與更換會(huì)帶來(lái)很多安全隱患等缺點(diǎn)。開發(fā)設(shè)計(jì)高效節(jié)能，超長(zhǎng)壽命，光線健康，綠色環(huán)保，保護(hù)視力，無(wú)頻閃，光效率高，發(fā)熱小，安全系數(shù)高的巷道燈。已經(jīng)成為礦井固定照明開發(fā)設(shè)計(jì)迫在眉睫的工作。由于井下作業(yè)環(huán)境的特殊性，照明設(shè)備幾乎全是 長(zhǎng)明燈，這就不可避免地要耗費(fèi)大量的能量，僅耗電一項(xiàng)就極大地增加了產(chǎn)出成本，不但浪費(fèi)寶貴的能源，還降低生產(chǎn)企業(yè)的效益，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要在國(guó)家大力推進(jìn)和采取各種措施節(jié)能減排之時(shí)，傳統(tǒng)井下照明用巷道燈的更新?lián)Q代問(wèn)題也亟待解決，礦用隔爆型LED 巷道燈正是在這一背景下提出的 LED

22、 燈的特點(diǎn)有 :節(jié)能 , 相同照明效果情況下較傳統(tǒng)光源節(jié)能50%90%,壽命長(zhǎng) :可達(dá) 100000h 以上。無(wú)頻閃 :采用直流電驅(qū)動(dòng)，不出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，對(duì)人的眼睛不產(chǎn)生傷害 , 顯色性好 : 50 100000K 任意選擇，光色純 , 光效高 :電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,冷光源 :硅脂封裝，燈體內(nèi)沒(méi)有松動(dòng)部分，不存在燈絲發(fā)光易燒熱沉積光衰嚴(yán)重等缺點(diǎn),環(huán)保 : 由于光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染。12/431 礦用隔爆型LED巷道燈1.1LED它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，用銀膠或白膠固化到支架上，然后用銀線進(jìn)行焊接，然后四周用環(huán)氧

23、樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED 的抗震性能好。 LEDLight Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N 結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出

24、能量，這就是 LED 燈發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N 結(jié)的材料決定的。最初 LED 用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED 在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12 英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)壽命，低光效的140 瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000 流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下 200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，公司采用了 18 個(gè)紅色 LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14 瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號(hào)燈也是LED 光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。

25、1998 年發(fā)白光的LED 開發(fā)成功。這種LED 是將芯片和釔鋁石榴石YAG）封裝在一起做成。芯片發(fā)藍(lán)光，高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的 YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈 m。藍(lán)光 LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有 YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED 基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一13/43部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。對(duì)于白色LED，通過(guò)改變 YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K 的各色白光。這種通過(guò)藍(lán)光LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。上個(gè)世

26、紀(jì) 60 年代，科技工作者利用半導(dǎo)體PN 結(jié)發(fā)光的原理，研制成了LED發(fā)光二極管。當(dāng)時(shí)研制的LED，所用的材料是其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過(guò)近30 年的發(fā)展，大家十分熟悉的LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在 2000 年以后才發(fā)展起來(lái)，這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光LED。最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N 結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問(wèn)世于20 世紀(jì) 60 年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料，發(fā)紅光，在驅(qū)動(dòng)電流為 20 毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約 0.1 流明 / 瓦。 70 年代中期，引入元素 In 和 N，使 LED 產(chǎn)生綠光，黃光和橙光，光效也提高到 1

27、流明 / 瓦。到了 80 年代初，出現(xiàn)了的 LED 光源，使得紅色 LED 的光效達(dá)到 10 流明 / 瓦。90 年代初，發(fā)紅光、黃光的和發(fā)綠、藍(lán)光的兩種新材料的開發(fā)成功，使LED 的光效得到大幅度的提高。在2000 年，前者做成的LED 在紅、橙區(qū)的光效達(dá)到100 流明 /瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域的光效可以達(dá)到50 流明 / 瓦。1.2LED 的特點(diǎn)1.2.1 優(yōu)點(diǎn)節(jié)能，白光 LED的能耗僅為白熾燈的1/10 ，節(jié)能燈的 1/4 。長(zhǎng)壽，壽命可達(dá)10 萬(wàn)小時(shí)以上 , 對(duì)普通家庭照明可謂 一勞永逸 .可以工作在高速狀態(tài) . 節(jié)能燈如果頻繁的啟動(dòng)或關(guān)斷燈絲就會(huì)發(fā)黑很快的壞掉.固態(tài)封裝，屬

28、于冷光源類型。所以它很方便運(yùn)輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中，不怕振動(dòng)，基本上用不著考慮散熱。LED技術(shù)正日新月異的在進(jìn)步，它的發(fā)光效率正在取得驚人的突破，價(jià)格也在不斷的降低。一個(gè)白光LED進(jìn)入家庭的時(shí)代正在迅速到來(lái)。環(huán)保，沒(méi)有汞的有害物質(zhì)。LED燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝，不用廠家回14/43收都可以通過(guò)其它人回收。配光技術(shù)使LED 點(diǎn)光源擴(kuò)展為面光源，增大發(fā)光面，消除眩光，升華視覺(jué)效果，消除視覺(jué)疲勞。透鏡與燈罩一體化設(shè)計(jì)。透鏡同時(shí)具備聚光與防護(hù)作用，避免了光的重復(fù)浪費(fèi)，讓產(chǎn)品更加簡(jiǎn)潔美觀。大功率 led 平面集群封裝，及散熱器與燈座一體化設(shè)計(jì)。充分保障了led 散熱要求及

29、使用壽命，從根本上滿足了LED 燈具結(jié)構(gòu)及造型的任意設(shè)計(jì)，極具LED 燈具的鮮明特色。節(jié)能顯著。采用超高亮大功率led 光源，配合高效率電源，比傳統(tǒng)白熾燈節(jié)電80%以上，相同功率下亮度是白熾燈的10 倍。超長(zhǎng)壽命 50000 小時(shí)以上，是傳統(tǒng)鎢絲燈的50 倍以上。 LED 采用高可靠的先進(jìn)封裝工藝共晶焊，充分保障LED的超長(zhǎng)壽命。無(wú)頻閃。純直流工作，消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視覺(jué)疲勞。綠色環(huán)保。不含鉛、汞等污染元素，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。耐沖擊，抗雷力強(qiáng)，無(wú)紫外線UV）和紅外線 IR）輻射。無(wú)燈絲及玻璃外殼，沒(méi)有傳統(tǒng)燈管碎裂問(wèn)題，對(duì)人體無(wú)傷害、無(wú)輻射。低熱電壓下工作，安全可靠。表面溫度60環(huán)境溫度

30、 Ta=25時(shí)）。寬電壓范圍，全球通用 LED燈。 85V 264VAC全電壓范圍恒流，保證壽命及亮度不受電壓波動(dòng)影響。采用 PWM恒流技術(shù)，效率高，熱量低，恒流精度高。降低線路損耗，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染。功率因數(shù) 0.9 ，諧波失真 20%， EMI 符合全球指標(biāo)，降低了供電線路的電能損耗和避免了對(duì)電網(wǎng)的高頻干擾污染。通用標(biāo)準(zhǔn)燈頭，可直接替換現(xiàn)有鹵素?zé)?、白熾燈、熒光燈。發(fā)光效率可高達(dá)801m/w，多種 LED燈色溫可選，顯色指數(shù)高，顯色性好。很明顯，只要LED 燈的成本隨led技術(shù)的不斷提高而降低。節(jié)能燈及白熾燈必然會(huì)被 LED燈具所取代。國(guó)家越來(lái)越重視照明節(jié)能及環(huán)保問(wèn)題，已經(jīng)在大力推行使用 LED

31、 燈具了。15/431.2.2 優(yōu)缺點(diǎn)散熱問(wèn)題，如果散熱不佳會(huì)大幅縮短壽命。低端LED 燈的省電性還是低于節(jié)能燈LED光源現(xiàn)比例小于 1%。1.3LED 燈的優(yōu)越性1 .3. 1 LED礦燈與普通光源礦燈比較LED 礦燈具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì):采用整體的密封設(shè)計(jì)、具有電子短路保護(hù)、防靜電外殼等措施 , 產(chǎn)品防爆性好 , 采用大功率 LED 冷光源 , 保證了燈頭在工作環(huán)境中最高溫度只有 60e , 冷光源燈頭即使在井下被擊碎也絕對(duì)不會(huì)引起瓦斯爆炸事故的發(fā)生，采用大容量錳酸鋰防爆電池,保證本礦燈可安全持續(xù)照明17h 以上 ,輔燈可持續(xù)照明100h 以上，所有電路是本質(zhì)安全型電路,具有高效的電路保護(hù)

32、設(shè)計(jì),保證工作電流在0.35 ma, 短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于 0.35ms，電池盒材料采 用 ABS工程塑料 , 表面防靜電 , 可有效避免 靜電產(chǎn)生的火花 , 高強(qiáng)度的外殼和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) , 使產(chǎn)品可經(jīng)受強(qiáng)力沖擊鋰離子電池保護(hù)具有過(guò)充過(guò)放電保護(hù)功能, 使產(chǎn)品具有更好的可靠性。1.3.2 LED巷道燈與普通光源礦燈比較巷道燈是煤礦井下使用最多, 維護(hù)最頻繁的五小電器之一, 屬特殊型防爆產(chǎn)品 , 其安全性能和質(zhì)量與煤礦安全生產(chǎn)息息相關(guān)。傳統(tǒng)的巷道燈普遍采用白熾燈或高壓鈉燈,16/43燈絲長(zhǎng)期在熾熱的工作環(huán)境中, 不僅容易引起瓦斯爆炸, 而且強(qiáng)度很低 , 輕微震動(dòng)就會(huì)大大縮短燈頭壽命 , 甚至損壞

33、。另外這些燈泡發(fā)熱量大, 溫度高 , 容易在玻璃燈罩內(nèi)燒結(jié)碳黑, 影響透光率 , 亦難以清除。普通的照明燈隨電壓降低 , 照度明顯下降 , 電壓升高 , 發(fā)光效率又顯著提高 , 但使用壽命明顯縮短。 LED 作為新型發(fā)光器件 , 具有光效高、壽命長(zhǎng)( 10萬(wàn) h、功耗低、耐沖擊、免維護(hù)、抗震動(dòng)等特點(diǎn)。因此以LED 為發(fā)光體開發(fā)而成的巷道燈解決了傳統(tǒng)燈具的不足：安全節(jié)能, 綠色環(huán)保，穿透力強(qiáng)、照度強(qiáng)、抗震性好、壽命長(zhǎng)、免維護(hù), 減少換燈次數(shù) , 大大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，受電壓影響小,照度穩(wěn)定，具有多種保護(hù)電路, 能夠解決斷電、保護(hù)、應(yīng)急等問(wèn)題。1.3. 3經(jīng)濟(jì)性分析從綜合成本計(jì)算可以看出LED 礦

34、燈的經(jīng)濟(jì)性，管理費(fèi)用, 燈泡消耗 , 充電費(fèi)用 , 電解液費(fèi)用 4 項(xiàng)合計(jì) , LED 礦燈為 41.95 元, 鉛酸礦燈為 224. 75元， 12W隔爆型 LED光源巷道燈 , 亮度相當(dāng)于 100 W 燈泡 , 18 W的相當(dāng)于 200W燈泡，隔爆型 LED光源巷道燈使用 5 年不需更換燈泡 , 每年只需更換 1 只燈管，使用 100W白熾燈 5 年總費(fèi)用 3488 元 , 12W,LED燈 5 年總費(fèi)用僅 315 元。1.4LED 燈的發(fā)展?fàn)顩r綠色照明是全球追隨的生態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)。LED 作為新型高效固體光源, 是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈、高壓氣體放燈的又一次飛躍。特別是其與太陽(yáng)能電池組合 , 擴(kuò)大了 L ED 的應(yīng)用范圍 , 也必將成為 21 世紀(jì)最具發(fā)展前景的高技術(shù)光源。早期的 L ED 主要用于做指示燈。