LED面板灯结构及工作原理课件.ppt

面板灯结构及工作原理 编制 蔡治勇2016 09 01 LED面板灯是一款以LED为光源的高档室内照明灯具 整个灯具设计美观简洁 大气豪华 既有良好的照明效果 又能给人带来美的感受 LED面板灯设计独特 电源将市电转化为适合灯珠工作的直流电 驱动灯珠发光 光经过高透光率的导光板后形成一种均匀的平面发光效果 再经过扩散板扩散后形成照度均匀性好 光线柔和 舒适而不失明亮 可有效缓解眼疲劳 LED面板灯还能防辐射 不会刺激孕妇 老人 儿童的皮肤 LED面板灯组成部分 框体 扩散板 导光板 反光膜 后盖板 PCBA 电源 扩散膜 一 框体 框架材料一般为6063或者6061铝材 主要起散热作用 根据尺寸可分为 292 295 300 300 295 595 300 600 595 595 600 600 595 1195 600 1200等 根据厚度可分为8MM 9MM 10 5MM 12MM 以及滑入式吸顶框等 根据生产工艺可分为 转角 切角 焊接式等 框体加工需要注意什么呢 1 铝箔纸要将缝隙完全遮盖 2 铝箔纸不可超出边框的遮光面 不可露在扩散板和边框之间3 边框拼角处不得有缝隙 4 如果是角码拼接的 注意角码是否用错 长短不一 5 如果是焊接式 焊点不可过大 不得冒出锁螺丝的框体平面 6 规格与工单要求不符7 生产过程中尽量少用白电油等化学品去擦拭框体 防止长时间后框体殘留白印 遇有轻微不良可以棉布或棉布手套擦拭 二 扩散板扩散板从其材质上可分PSPMMAPCPP复合料其共性都是制作的板材中添加特殊光分散剂 在保证光线高透过率的前提下 改变入射光线的射出角度 使光线到达有效发光面时发生折射和散射 从而获得良好的光扩散效果 这种材料的特征在于高透光率使光线能够尽可能多的穿过板材 到达有效发光面 避免被反射和吸收 在有效发光面形成白亮的雾状浑浊外观 从而提高光效 降低能耗 遮挡杂物 使光更均匀 现阶段做面板灯的均采用PS材料的居多 我司常见为T1 2mm T1 5mm的PS扩散板 以及棱晶扩散板 扩散板加工需要注意什么呢 1 划伤 刮伤 裂痕 压痕 碎屑 2 铝箔纸粘贴不良 翘起3 划黑类型扩散板划太宽 露出框体4 棱晶扩散板不得用黑笔划 黑色部分会从棱晶出反射回来 不利于外观 且影响光效 目前我司用银漆笔划棱晶扩散板 4mm铝箔纸在试验中 5 擦拭的白电油过多 长时间不干形成白印不良 在无明显白点黑点的情况下 尽量少用和不用白电油 酒精 6 其他外观不良 三 导光板 导光板的作用是改变光的轨迹 使其均匀排布 亚克力丝印 亚克力激光 复合材料 玻璃 PS PUS 传统的导光板是由亚克力板切割抛光后丝印导光网点后配合反射膜制成的 其出光效率和均匀性完全取决于丝印过程控制和材料选择 任何的网点粘连 灰尘印记 油墨调配都会导致亮斑 暗区等不均匀现象发生 一致性很难控制而且亮度提升有瓶颈 免丝印导光板微分子导光板不用丝印 是一种与传统网点导光板不同的微分子棱镜结构导光板 他的上下表面均为微分子棱镜结构 导光板内的光线在微棱镜上发生全反射而改变角度从导光板正面导出 由于是直接由PMMA原料模压而成 无需经过后道处理 产品的一致性和良率都为100 由于光线在导光板内部发生全反射 出光率也高于传统网点导光板 而我司新的供应商天宇力程 导光板为单面微结构加丝印网点 网点面为反射面 微结构面为出光面 丝印网点 免丝印 光线在导光板里面前进的方式是类似乒乓球一样在上下面间波浪前进的 导光板一般分进光面和非进光面 进光面是接收灯珠所发光束的 此面制作工艺要求利于光线进入 光经背部的棱晶或网点反射从出光面经扩散板出来 非进光面要防止光线溢出 所以制作工艺非常粗糙 即使光从该面照射也很难从该面进入导光板内部 进光面的抛光方式有磨砂抛光和钻石抛光两种 进光面平整如镜 非进光面粗糙不堪 导光板加工需要注意什么呢 1 擦拭的白电油过多 长时间不干形成白印不良 在无明显白点黑点的情况下 尽量少用和不用白电油 特别是PS的免丝印导光板 不可用白电油 可用少量酒精 2 划伤 刮伤 裂痕 压痕 碎屑 3 光色不均匀 色斑 暗区 晶点4 免丝印导光板放置时网状面为反光面 点状面为出光面 如 高亮光导光板要求白膜朝扩散板 蓝膜朝反光膜 5 免丝印导光板一般为PS材质 热膨胀系数很小 而丝印和激光打点导光板一般为亚克力材质 热膨胀系数较大 免丝印导光板与灯板间隙可以紧密一点 而丝印 激光打点导光板与灯珠的间隙可稍大一些 防止导光板膨胀后挤压灯珠造成死灯 客诉 特别长方形框体 中间部分有向外扩张力 两边拼接处会比中窄一点 容易压到灯珠和DC线 形成死灯和DC线皮挤破短路 6 放导光板时如果灯珠位于导光板进光面正中心最佳 若上下偏移则会出现亮边 黄边不良 四 反射膜 反射膜也叫反光膜或反光纸 其作用是使导光板背面溢出的光经反射后从正面射出 反光纸主要有光滑纸和发泡纸 带纹 两类 也有两面光和单面光带磨砂反光纸 带磨砂的反光纸也有带粗磨砂和细磨砂之分 反射纸与导光板贴合工艺 第一代为四边全贴3M胶 但由于3M胶的质量和长时间使用后反射纸和导光板之间容易进汽体 汽体留在里面出不来就形成水波纹 第二代变更为不贴或贴一边的工艺 如我司生产的MS免丝印和激光打点导光板为不贴3M胶 新引入的单面微结构 丝印导光板为帖一边3M胶 这样汽体就不会在导光板与反射纸之间残留太多 反射膜会有些什么不良呢 反射膜如果与导光板之间贴合不紧密 两者间汽泡太多 汽无法排出 就出有水波纹不良1 反射膜尺寸须符合工单要求 其尺寸一般和导光板一样大 可以小一点点 但是不能大于导光板 避免反射膜过大垫在框体上与导光板有间隙形成汽泡形成水波形不良 2 反射膜必须倒角使用 避免反射膜顶在DC线和框体焊点上 这样会与导光板有间隙形成水波纹不良 3 反射膜本身不能变形 如果反射膜本身有变形拱起太厉害 与导光板有间隙形成水波纹不良 4 有的反射膜为带磨砂的 有的为两面光的 一般说来带磨砂的为磨砂面朝导光板 此时要注意 放反射膜的时候要轻放在导光板上 不可使反射膜在导光板上磨擦 避免擦伤导光板从面形成白印不良 5 其他不良 五 EVAEVA和海绵起固定的作用 其中EVA的价格贵 阻燃 海绵 珍珠棉不阻燃 所以出口时该国家对安规要求的就只能用EVA EVA的尺寸规格必须与工单要求一致 1 EVA尺寸过大 垫在框体上 会压不紧导光板扩散板 使导光板和扩散板在框体内松动 易撞坏灯珠 且容易出现黄边不良 2 EVA厚度要合适 薄了无法压紧导光板和扩散板 厚了会让后盖在四边压紧导光板扩散板 但中心位置会松驰 也会引起水波纹不良 如免丝印导光板和丝印导光板 由于网点有0 2 0 3MM的厚度 丝印导光板用的EVA比免丝印导板板用的EVA要薄0 3MM 六 灯板LED灯板 面板灯的发光源 常用灯珠 2835 4014 5630 5050 灯板常见的有软板 玻纤板 铝基板等 发光二极管 英语 Light EmittingDiode 简称LED 是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件 这种电子元件早在1962年出现 早期只能发出低光度的红光 之后发展出其他单色光的版本 时至今日能发出的光已遍及可见光 红外线及紫外线 光度也提高到相当的光度 而用途也由初时作为指示灯 显示板等 随着技术的不断进步 发光二极管已被广泛地应用于显示器 电视机采光装饰和照明 LED被称为第四代光源 具有节能 环保 安全 寿命长 低功耗 低热 高亮度 防水 微型 防震 易调光 光束集中 维护简便等特点 可以广泛应用于各种指示 显示 装饰 背光源 普通照明等领域 LED优点 电光转化效率高 接近60 绿色环保 寿命长 可达10万小时 工作电压低 3V左右 反复开关无损寿命 体积小 发热少 亮度高 坚固耐用 易于调光 色彩多样 光束集中稳定 启动无延时 LED灯珠的保护 鉴于有客诉死灯的不良 现我司已将灯板设计改良为 在灯板两端各加1颗二极管 二极管可代替LED承受导光板的压力 可防止长途运输过程中导光板直接压迫LED 从而保护LED灯珠 2019 12 19 19 可编辑 1 拿到工单时首先看SMT附的生产流程单和首件确认记录表 确认此工单的灯珠是否为同一区块 同一电压档 如果有混区块和混电压档 生产时容易有色差 一般有不同区块时 会要求SMT用 A B A B 这样间隔贴片 而电压档不同则容易出不良以及会影响整灯功率2 为配合扩散板厚度 所以灯珠并非在灯板中心位置 根据灯珠两边留的空白位置分 宽边 和 窄边 正常而言 放扩散板后 扩散板刚好位于灯珠的下沿 不遮盖灯珠 且与灯珠下沿无间隙最佳 此时导光板的进光面刚好对齐灯珠 所以我们焊接时先做首件 确认灯板应宽边朝下还是窄边朝下 甚至是对齐顶部贴 再确认DC线朝那边焊 用1 2mm厚扩散板时灯板窄边朝下 用棱晶扩散板进宽边朝下 3 灯板要紧贴导热胶 贴紧边框 这样边框才能起到散热作用 延长灯珠寿命 4 有个别客户为双出线 如 PHOBE 的客户 此时应注意DC线的焊接方向 需配合后盖确认DC线出线良好 使DC线在框体内不缠绕 不紧张为宜 5 因RGB的面板灯特殊性和客诉 凡RGB有不良的 涉及灯板 线路 灯珠不良 一般不予修理 直接重投灯板即可 NG 扩散板遮盖灯珠 5 贴灯板时应该使灯板位于边框的正中央 不左右偏移 这时灯珠发的光刚好完全射到导光板的进光面 光能损失最小 所以 我们贴灯板时要注意 一般让灯珠的第一颗灯珠对准框体转角处 此时灯板正好位于中心位置 6 对于四面进光或两面进光用连接板焊接的面板灯 一定要注意 贴板时不可使连接板焊点刚好位于折弯处 否则焊点在折弯处极容易脱开 7 所以 焊接时要注意贴框体做首件 保证满足4 6条的同时 还要让两条灯板贴在框体上后统一为宽边向上或向下 对应有字边统一向上或统一向下 如果一边为有字边向上 而另一边相反 组装后就会出现黄边不良或亮边 1 灯珠中心对准直角中心2 焊点不可位于折弯处 七 后盖板辅助散热 遮挡外物侵入 1 装后盖时首先要将DC线理直 不可使DC线扭曲 尤其是WOFI吸顶式面板灯 不能让DC线扭曲叠在一起 不可让DC线压在EVA上 这样才能避免导光板被压出白印 2 后盖镭射要注意 除业务特殊要求外 如王亚丽的一体化面板灯 镭射标贴时都需先将后盖板镭射位置的保护膜揭起来后再镭射 这样可避免保护膜材质或未贴紧有汽泡影响镭射效果 3 装后盖板时注意 不可使DC线压在框体和后盖之间 这样容易使DC线破破短路4 锁后盖板时不可使后盖与边框错位 否则会使后盖翘起外观不合格5 锁线扣时注意 DC线出线孔处一定要锁螺丝 避免DC线卡座松动 防止内部焊点被拉脱落 锁线扣时不要将DC线拉得太紧 适当留一下余量 避免将DC线的卡座绷破裂 八 扩散膜光线透过以PET作为基材的扩散层 会与折射率相异的介质中穿过 使得光发生许多折射 反射与散射的现象 可修正光线成均匀面光源以达到光学扩散的效果 在背光源结构中主要起到修正扩散角度的作用 会使光辐射面积增大 但是降低了单位面积的光强度 即减低辉度 发光光源经扩散材料扩散之後 能变成面积更大 均匀度较好 色度稳定的2次光源 具有扩散光线的作用 即光线在其表面会发生散射 将光线柔和均匀的散播出来 多数扩散膜的基本结构是在透明基材上如PET两面涂光学散光颗粒扩散膜一般用在UGR 20的面板灯里 常配合棱晶扩散板使用UGR是指为统一眩光值 英文全称 UnifiedGlareRating 度量室内视觉环境中的照明装置发出的光对人眼造成不舒适感主观反应的心理参量 其量值可按规定计算条件用CIE统一眩光值公式计算 工业建筑和公共建筑常用房间或场所的不舒适眩光 应采用统一眩光值 UGR 来评价 UGR值按GB50034 2004附录A所提供的公式计算 UGR值分28 25 22 19 16 13 10等七档 28为刚刚不可忍受值 25为不舒适感值 22为刚刚不舒适感值 19为感觉舒适与不舒适的界限值 16为刚刚可接受值 13为刚刚感到眩光值 10为无眩光感值 九 电源 电源的作用是将交流电 即市电 转换为适合面板灯工作的直流电 电源分为隔离电源和非隔离电源 根据输出方式也分为恒压驱动和恒流驱动 而常规面板灯一般为恒流驱动 隔离电源 在电源的输入端和输出端中间有隔离变压器 可避免触电 因此成本也要贵 非隔离电源 负载端与输入端有直接的连接 因此触摸负载就有触电的危险 一般非隔离电源的绝缘靠线路板的薄膜绝缘 虽然这层薄膜绝缘可以耐2000V高压 但有时螺丝孔的毛刺会产生爬电现象而导致触电 因此 非隔离电源在安全上存在隐患 全电压 输入电压为100 240V 这样当用电高峰时段 市电低于180V时 灯具仍然工作正常 半电压 输入电压为220 240V 当用电高峰时段 市电低于180V时 灯具可能就无法正常工作 电源分输入端和输出端 输入一般有 INPUT 标识 接交流电 即我们常说的市电 分火线 L 和零线 N 交流电用 AC 表示 国内电源一般为 220V 输出为安全电压 一般用有 OUTPUT 标识 若线接反了将输出端连接到 220V上 瞬间就会烧爆电源 接市电 接灯板 红 黑 十 老化的重要性 生产线上刚出来的产品 绝大部分都具有了它设计时的完备功能并可以直接投入使用的 但为何还要做老化测试呢 产品质量理论告诉我们 产品故障的发生大部分都发生初期和末期 末期是到了产品的正常寿命 无法控制 但初期是可以控制的 可以控制在工厂大门之内 那就是在把产品交到用户手上之前做足老化测试 把问题扼杀在工厂内部 正规的厂家就是这么做的 但山寨厂一般不做老化测试 或者说是把老化测试的工作交给了用户 所以我们还是经常买到一些产品 到手没用多久就坏了 其实这就是老化测试未通过的结果 我们老化的目的是要看LED在组装工艺中是否受损 以及再次检验电源在高温环境下是否稳定 我司在实际老化中常发现电源 灯珠 导光板老化前为OK 老化后NG的案例 我们面板灯分单色和多色 老化时必须让每种颜色都能经过老化 所以我们的正暖白面板灯在老化的时候须调到中和后的商业白 而RGB的面板灯在老化时必须调到七彩模式 面板灯在老化架上存留时间过长容易积灰尘 包装时难清洁 若面板灯在老化架上存留时间超过三天 应当用伸缩膜将老化架包裹保护免受灰尘 为避免批量异常到了包装才发现 浪费人力物力 我们在老化自动结束后必须再次通电检查有无不良品 确认OK后再将老化车推到包装生产线 十一 耐高压