® ® Cree XLamp CXA2530/CXA2540 LED 零售轨道灯参考设计 目录 前言 前言 .....................................................................1 本应用说明详细介绍了采用 Cree XLamp CXA2530 LED 的 设计方法／目标. . . .. ... . ... . .. .. .. .. . ... . ... . ... . ...... . ... . . 2 39 瓦等效零售轨道灯的设计。为了简化设计和降低系统成本， 六步骤法 . . .. . . . .. .. .. .. . .. . . ... . ... . ... . .............. . ... . . 2 CLD-AP122 修订版本 1 应用说明 技术文章 CXA2530 经 过 了 优 化， 并 且 可 使 系 统 级 性 能 达 到 2000 到 1. 确定照明要求 ...................................................2 5000 流明。XLamp CXA2530 LED 以单一、易用的封装形式 2. 确定设计目标 ...................................................5 提供了高流明输出和高光效并且无需回流式焊接。 3. 估算光学系统、热系统和电气系统的效率 ..................6 4. 计算所需的 LED 数量 .........................................8 本参考设计中介绍的 XLamp CXA2530 LED 经过了优化，可 5. 考虑所有设计方案 ..............................................9 实现传统上采用卤素灯、陶瓷金卤灯 (CMH) 和紧凑型荧光灯 6. 完成最后步骤 ...................................................9 (CFL) 技术的应用。在本参考设计中，XLamp CXA2530 LED 结语 .. . . . .. . .. . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. ................ .. .. . 12 用于采用直线 120 VAC 输入的零售轨道灯中。本设计的目标是 特别鸣谢 . . .. . . . .. .. .. .. . .. . . ... . ... . ... . .............. . ... . 13 制作一款基于单一 XLamp CXA2530 LED 的窄光束零售轨道 材料清单 . . .. . . . .. .. .. .. . .. . . ..... .. ... .. .. .. .. . ... . ... . .. .. 13 灯，以提供与 39 瓦陶瓷金卤灯等效的性能。 WWW.CREE.COM/XLAMP 附录 .. . . . .. . .. . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. ................ .. .. . 14 用户完全承担因依赖本应用说明中的任何信息所产生的风险。Cree 及其附属公司不作出有关本文件中的信息或任何按照本参考设计制造的 LED 灯或灯具（包括但不限于 不侵犯 Cree 或第三方的知识产权的灯或灯具）的任何保证或声明，亦不承担任何相关法律责任。如果灯具制造商根据任何 Cree 应用说明或参考设计进行全部或部分的产 品设计，则该制造商必须全权负责确保其产品符合所有适用的法律和行业要求。 版权所有 © 2010 Cree, Inc.保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree、Cree徽标和XLamp是Cree, Inc. 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标， 的注册商标。 EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, NC 27703 美国电话： +1.919.407.5300 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 本参考设计的附录显示了使用 XLamp CXA2540 LED 替代 CXA2530 LED 时所获得的结果。 设计方法／目标 在“LED 灯具设计指南”应用说明中，Cree 提出了一个用于制作 LED 灯具的六步骤框架。1 所有 Cree 参考设计均采用该框架，并在下 面的表格中对设计指南的内容作一简要回顾。 步骤 说明 1. 确定照明要求 • 设计目标可根据现有灯具或应用的照明要求确定。 2. 确定设计目标 • 根据应用的照明要求明确设计目标。 • 明确任何其他会对设计造成影响的目标，如特殊光学或环境要求。 3. 估算光学系统、热系统和电气系 统的效率 • 设计目标将对光学系统、热系统和电气系统设定限制。 • 可以依照这些限制条件对各个系统的效率进行正确的估算。 • 结合照明目标和系统效率的信息，可推算出灯具所需的LED数量。 4. 计算所需的LED数量 • 根据设计目标和估算的损耗，设计人员能计算出满足设计目标所需的LED数量。 5. 考虑所有设计方案并从中选出最 佳方案 • 在任何设计中，都有许多方法可实现各个目标。 • LED照明是一个新领域，因此适用于常规照明光源的假设可能并不适用LED照明。 完成最后步骤 • • • • • 6. 完成电路板布局。 通过制作灯具原型，来测试各个设计选择。 确保设计达到所有设计目标。 利用原型来进一步改进灯具设计。 记录观察结果和改进想法。 表 1: Cree 六步骤框架 六步骤法 本项目的目标是证明一种性能优于目前市场上 39 瓦陶瓷金卤灯的易于实施的高输出灯，以说明采用单一 XLamp CXA2530 LED 即可制 作窄光束 39 瓦等效零售轨道灯。2 1. 确定照明要求 表 2 列出了轨道灯设计需要考虑的特性，并按重要性顺序排列。 1 2 LED灯具设计指南，应用说明AP15，www.cree.com/xlamp_app_notes/luminaire_design_guide 生产和成本优化的实施超出了本文件的讨论范畴。 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 2 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 重要性 关键 重要 特征 单位 光通量 流明 (lm) 光强度 - 中心光束光强（简称“CBCP”） 坎德拉 (cd) 光束孔径角 - 半高全宽 (FWHM) 度(°) 灯具光效 lm/W 电功率 瓦 (W) 寿命 小时 工作温度 °C 相关色温 (CCT) K 显色指数 (CRI) 100 点尺度 功率因数 表 2: 针对轨道灯分级排列的设计准则 表 3 并表 4 总结了能源之星 ® 对定向商用和家用灯具提出的要求。3 能源之星要求 灯具类型 灯具光效（初始） 灯具最小光 输出（初始） 灯具区域流明 密度要求 加强灯 • 包括线电压轨道灯 • 包括定向吊扇灯套件 35 lm/W 灯具必须至少每个灯具头部达到 200 流 明。 灯具必须在 0-40°区域内达到总初始流 明的至少 80%（光束中心轴向对称） 表 3: 能源之星对光效、光输出和区域流明密度的要求 特性 要求 光源寿命要求：所有灯具 LED 封装／ LED 模块／ LED 阵列（包括被纳入 LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯中的 LED 封装／模块／阵列）必须达 到以下 L70 流明维持率寿命值要求（参见下节中的流明维持率要求）： • 家用级室内灯具 25,000 小时 • 家用级室外灯具 35,000 小时 • 商用级灯具 35,000 小时 超出上述要求的流明维持率寿命预测声明必须通过 TM-21 流明维持率寿命预测报告加以证明。 3 能源之星计划要求，灯具产品规格，资格标准，版本1.2， www.energystar.gov/ia/partners/product_specs/program_reqs/Final_Luminaires_V1_2.pdf?7b7d-2473 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 3 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 特性 要求 流明维持率要求：定向和非定向灯具 LED 封装／模块／阵列（包括被纳入 LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯中的 LED 封装／模块／阵列）必须达到以下 L70(6k) 额定流明维持率寿命值（在原位）： • 家用室内 L70(6k) ≥ 25000 小时 • 家用室外或商用 L70(6k) ≥ 35000 小时 上述要求的符合情况必须通过 TM-21 流明维持率寿命预测报告加以记录（详见 TM-21 第 7 节）。该报告必须根据所采用 LED 封 装 / 模块 / 阵列型号（简称“设备”）的 LM-80 测试报告中的数据、各个设备所使用的正向驱动电流以及灯具中最热 LED 的原地 TMPLED 温度来制作。除 LM-80 报告要求之外，还必须报告以下信息： • • • • • • 抽样方法和样本大小（依照 LM-80 第 4.3 节） 各个 TS 与驱动电流组合的测试结果 设备描述，包括型号以及设备是否是 LED 封装、模块或阵列（参见“定义”部分） ANSI 目标以及样本集中各个设备的计算相关色温值 样本集中各个设备在 CIE 1976 色彩空间上的 Δ u’v’色品位移值 详细的理由及其证明数据，以便将结果应用于其他设备（如具有其他相关色温值的 LED 封装） 可通过在灯具外壳中开一个极小的孔（如果出于测试目的开孔，可用合适的密封胶重新封紧该孔），来获知温度最高的 LED 的 TMPLED。 必须对所有热电偶附装件和灯具壳体的侵扰物进行拍照。 相关色温要求：所有室内灯具 灯具（定向灯具）或可替换 LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯（非定向灯具）的额定相关色温值均须为以下之一： • • • • • 2700K 3000K 3500K 4000K 5000K（仅限于商用） 灯具、LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯还均须在相应的 7 阶色品四边形范围内（如 ANSI ／ NEMA ／ ANSLG C78.377-2008 中所定义）。 显色要求所有室内灯具 灯具（定向灯具）或可替换 LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯（非定向灯具）均须达到或超过 Ra ≥ 80。 色彩角均匀度要求：定向固态室内灯具 在上面详述的整个区域流明密度角度内，以及该角度范围五度以外，在 CIE 1976 (u’,v’) 色彩空间上的色品变化均须在加权平 均点的 0.004 的范围内。 色彩维持率要求：仅限于固态室内灯具 在灯具工作头 6,000 小时中，在 CIE 1976 (u’,v’) 色彩空间上的色品变化均须在 0.007 的范围内，如以下任一方式所证明： • 所采用 LED 封装／阵列／模块型号的 IES LM-80 测试报告，或 • 0 和 6,000 小时时 LM-79 报告中灯具的色品数据比较，或 • 0 和 6,000 小时时 LM-82 报告中 LED 光引擎或基于 GU24 的整体式 LED 灯的色品数据比较。 光源启动时间要求：定向和非定向灯具 光源必须在通电后 1 秒钟内保持持续照亮。 调光要求 灯具及其组件必须提供从光输出总量 100% 到 35% 的连续调光。 如果采用分级调光，则必须至少提供两个≥光输出总量 35% 且不包括 100% 输出的独立光输出级别。 功率因数要求：定向和非定向灯具 灯具总输入功率小于或等于 5 瓦：PF ≥ 0.5 灯具总输入功率大于 5 瓦： 家用：PF ≥ 0.7 商用：PF ≥ 0.9 瞬变保护要求：所有灯具 镇流器或驱动电源必须符合 ANSI ／ IEEE C62.41.1-2002 和 ANSI ／ IEEE C62.41.2-2002（A 类操作）的要求。线路瞬变必 须包括 7 次共模和差模的 2.5 kV 级 100 kHz 环形波。 工作频率要求：定向和非定向灯具 频率≥ 120 Hz 注：此性能特性针对由于低频工作造成的明显闪烁问题并适用于稳态及调光操作。调光操作必须在所有光输出级别均达到要求。 噪音要求：定向和非定向灯具 灯具内使用的所有镇流器和驱动电源均须达到 A 类噪音评级。 建议以使灯具在工作时发出的声音不会超过 24 BA 的实测水平的方式来安装镇流器和驱动电源。 表 4: 能源之星灯具要求 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 4 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 DesignLights ™ Consortium(DLC) 对轨道灯或单点定向照明灯具提出了表 5 中所归纳的要求。4 特性 最小光输出 单位 DLC值 lm 250 ≥ 85%:0-90° 区域流明密度 最小灯具光效 允许的相关色温（依照 ANSI C78.377-2008） lm/W 40 K ≤ 5000 显色指数 (CRI) 80 L70 流明维持率 小时 50,000 最短灯具保修期 年 5 表 5: DLC 轨道灯要求 2. 确定设计目标 除了上表中的要求之外，我们还研究了现有 39 瓦陶瓷金卤灯的数据手册，以便制定表 6 中所示的目标。我们发现采用 39 瓦陶瓷金卤灯 的灯具的输入功率为 44 瓦到 45 瓦，因此我们在本参考设计中的目标是至少达到等效性能。 表 6 列出了本项目的设计目标。 特性 单位 最低目标 预定目标 光输出 lm 3200 > 3200 光强度 - 中心光束烛光强度 cd 20,000 > 20,000 光束角 - FWHM 度 15 15 lm/W 75 > 75 灯具光效 小时 35,000 50,000 相关色温 (CCT) K 3000 3000 显色指数 (CRI) 100 点尺度 80 80 寿命 功率 W 功率因数 44 < 44 0.9 > 0.9 表 6: CXA2530 零售轨道灯设计目标 4 技术要求表v1.7，DesignLights Consortium合格产品清单——非家用应用，www.designlights.org/solidstate.manufacturer.requirements.php 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 5 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 3. 估算光学系统、热系统和电气系统的效率 我们采用 Cree 的“产品特性工具”（简称“PCT”）来确定本设计的驱动电流。5 图 1 显示了 PCT 的基本电气数据和光输出。我们估算 光效为 90%、驱动电源效率为 85% 并且焊点温度 (TSP) 为 70 ° C。 电流 (A) LED 1 0.900 0.950 1.000 1.100 1.200 型号 Cree XLamp CXA2530 {EZW} 通量 T2 [3200] 价格 SYS # LED 1 1 1 1 1 $ Tsp (oC) SYS lm tot 3073.91 3184.98 3290.86 3483.93 3653.5 70 - SYS W 37.617 39.959 42.326 47.126 52.025 SYS lm/W 81.7 79.7 77.8 73.9 70.2 图 1: 带有 CXA2530 光通量数据的 PCT 结果 PCT 输出表明，在 1 A 时，单一 XLamp CXA2530 LED 即可产生所需的流明输出和光效。 散热要求 适当的热管理是确保任何基于 LED 的灯或灯具设计获得成功的重要因素。在本零售轨道灯设计中，XLamp CXA2530 LED 的工作功率 为 42 W，因此需要使用散热片进行散热。本设计中的散热片不仅必须消散由 LED 产生的热量，而且还必须为 LED、光学元件、驱动电 源和底座提供机械框架。我们采用市售的散热片／外壳总成，如图 2 所示。6 散热片由阳极化铝合金 AA 6063 制成，是一个包括盖玻片、 螺旋底座和前光学元件盖环在内的套件的组成部分。 图 2: CXA2530 零售轨道灯散热片／外壳组装 5 6 可访问以下网址获取PCT： pct.cree.com 型号GD120-01，Losiwang，www.Losiwang.com.cn 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 6 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 为了验证本散热设计的效用，我们进行了热模拟。7 图 3 显示了灯总成的热成像。模拟峰值焊点温度 (TSP) 为 64 ° C 或环境温度以上 39 ° C。XLamp CXA2530 LED 的热阻为 0.8 ° C/W，因此在 42 W 时，结温 (TJ) 将约为 98 ° C。 图 3: CXA2530 零售轨道灯热模拟 驱动电子元件 Cree 选择了可调光通用输入电压驱动电源来为零售轨道灯供电。8 该驱动电源是市售驱动电源型号稍作修改的版本。驱动电源（如图 4 所示） 位于偏离轨道的位置并被安装到散热片／外壳总成上。 图 4: CXA2530 零售轨道灯驱动电源 二次光学元件 为诸如 XLamp CXA2530 LED 这样的较大光源制作窄光束光学元件是一项挑战。本设计用定制的反光杯来应对这一挑战，该反光杯的 光效约为 89%，光束角为 16°。9 反光杯（如图 5 所示）能够装入散热片／外壳总成中。 7 8 9 如需有关热管理的更多信息，请参阅Cree XLamp LED热管理应用说明，AP05，www.cree.com/xlamp_app_notes/thermal_management 型号ERP040W-1000-39，Energy Recovery Products (ERP)，www.erppowerllc.com/ 型号4-1361-1，日大照明有限公司，www.nata.cn/ 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 7 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 图 5: CXA2530 零售轨道灯反光杯 4. 计算所需的 LED 数量 本参考设计有两个目的，一是表明单个 LED 封装即可提供与市场上现有 39 瓦陶瓷金卤灯等效的照明效用和出色性能，二是证明有可能 采用 XLamp CXA2530 LED 来制作窄光束零售轨道灯。CXA2530 LED 是多芯片 LED 封装，可提供所需的中心光束烛光强度 (CBCP) 并达到新的 LED 到 LED 色彩一致性和效率水平。新的 XLamp CXA2530 LED 的亮度比原 CXA2011 高 34%，10 能够更快地实现出色 的 LED 照明设计。 我们为本参考设计选择暖白光 LED，如表 7 中黄色部分所示。通过选用中级别光通量分档的 LED，我们确保了使用市场上随处可以买到 的 LED 即可达到本设计的目标。 颜色 色温 (CCT) 范围 4000K 3500K EasyWhite 3000K 2700K 基本订货号 最小值光通量 800 mA时 组 2 阶分档 LED 订购代码 光通量 (lm) 光通量 (lm) 85 °C时 25 °C*时 色度区域 4 阶分档 LED 订购代码 色度区域 T2 3200 3609 CXA2530-0000-000N00T240H T4 3440 3879 U2 3680 4150 CXA2530-0000-000N00U240H CXA2530-0000-000N00U240F S4 2990 3372 CXA2530-0000-000N00S435H CXA2530-0000-000N00S435F T2 3200 3609 T4 3440 3879 S4 2990 3372 T2 3200 3609 S2 2780 3135 S4 2990 3372 T2 3200 3609 40H 35H CXA2530-0000-000N00T440H CXA2530-0000-000N00T235H CXA2530-0000-000N00T240F 40F 35F CXA2530-0000-000N00T435H 30H CXA2530-0000-000N00S430H CXA2530-0000-000N00T230H CXA2530-0000-000N00S427H CXA2530-0000-000N00T227H CXA2530-0000-000N00T235F CXA2530-0000-000N00T435F 30F CXA2530-0000-000N00S227H 27H CXA2530-0000-000N00T440F CXA2530-0000-000N00S430F CXA2530-0000-000N00T230F CXA2530-0000-000N00S227F 27F CXA2530-0000-000N00S427F CXA2530-0000-000N00T227F 表 7: CXA2530 LED 订货号 10 在1 A，结温 (TJ) = 85 °C时测得 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 8 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 5. 考虑所有设计方案 基于 LED 的轨道灯有众多可行设计方案。可散热并且能够装入所需外壳的散热片也有许多设计方式。本参考设计中所展示的散热片就是 这样一款散热片。驱动 LED 及设计反光杯和光学元件的方式也有许多种。通过仔细选择驱动电源并与反光杯制造商合作制作合适的反光杯， 本设计提供了一款名副其实的 39 瓦陶瓷金卤等效零售轨道灯所需的性能。 本设计中有许多与性能相关的可取之处，这是 XLamp CXA2530 LED 封装的结果。由于 CXA2530 LED 采用 EasyWhite ™技术，因 此对于任何给定的相关色温 (CCT)，LED 到 LED 色彩一致性均可保持在两个或四个麦克亚当椭圆内（视订货号而定）。CXA2530 LED 在 85° C 时进行分档，因此相关色温将尽可能忠实于系统工作环境。这些组件功能可使组件在规格精确度方面达到新高度。 但是，本参考设计的主要目的是为了表明采用 Cree 的 XLamp CXA2530 LED 进行设计的简捷性。本应用说明并不是为了表明这样做的 唯一方式，而是为了证明在这些工程技术限制下也可轻松实施。当然可能存在许多其他成功的解决方案。 轨道灯制造商通常根据特定光束角来设计反光杯，并且将光源和反光杯安装在多个外壳中。本参考设计支持此类工艺。此外，XLamp CXA2530 LED 的性能范围使得各种采用单一 CXA2530 LED 的灯具成为可能。对于要求苛刻的零售应用，CXA2530 LED 的 CRI 至 少是 90，可提供优于本参考设计的显色。2700 K 到 5000 K 的 CCT 和高达 5900 流明的流明输出 11 是可能达到的，这为各种采用单一 LED 光源和反光杯的灯具提供了更高的灵活性。XLamp CXA2540 LED 增强了这种灵活性，其具有与 CXA2530 相同的物理尺寸和光 源尺寸，但提供了更多设计可能性。 6. 完成最后步骤 本节介绍了使用 XLamp CXA2530 LED 来制作可行零售轨道灯的技术并显示了设计结果。 原型制作详细信息 本设计的本质是将 Cree XLamp CXA2530 LED 安装到散热片上并围绕它们组装必要的光学元件和驱动电源，以制作名副其实的 39 瓦 陶瓷金卤等效 LED 灯具。组装步骤详述如下。 11 61 W，85 °C时 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 9 •Reflector dimension: Opening = 110mm dia, source = 21mm dia, height = 21mm •Can be use with CXA2520 asXLAMP well. CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 •Optical efficiency ~ 89% •Supplier: Nata (http://www.nata.cn/), Model: 4-1361-1 •We also used an plastic mounting / alignment ring by: Mekoda 1. 我们验证组件尺寸，以确保正确的匹配。 2. 用少量导热化合物将 CXA2530 LED 安装到散热片上。12 也可使用导电性环氧树脂。13 3. 将驱动电源输出线穿过散热片，并且遵循 Cree 的 CXA 系列 LED 焊接和处理应用说明中的 建议 14，将它们焊接到 CXA2530 LED 上。 4. 给 LED 通电以测试连接并验证 LED 可亮起来。 5. 将一个塑料对准环 15 放置在 LED 上，并且调节对准环的位置以便 LED 位于散热片的中心。 6. 用螺钉将塑料对准环固定到散热片上。 Copyright © 2010, Cree, Inc. Cree Proprietary & Confidential 7. 用支架和螺丝将驱动电源的每个端固定到散热片上。 8. 将驱动电源输入线穿过止动底座中的中心孔。 9. 用螺丝将底座固定到散热片上，并封闭驱动电源。 pg. 10 10. 将反光杯放置在散热片中，使其开孔处与 LED 对准。 11. 将盖玻片放置在反光杯上，用螺丝将前光学元件盖环固定到散热片上，以便将盖 玻片和反光杯固定到散热片上。 12. 用装饰螺丝将轨道转接支架固定到灯总成上。 13. 将驱动电源输入线连接到轨道转接器上。 14. 进行最后的测试。 12 道康宁导热化合物，TC-5026，www.dowcorning.com/content/publishedlit/11-1689a-01.pdf 13 请参阅 Cree 的化学兼容性应用说明，了解可安全地与 Cree LED 同时使用的化合物。 Cree XLamp LED 化学兼容性应用说明，AP63，www.cree.com/products/pdf/XLamp_Chemical_Comp.pdf 14 Cree XLamp CXA 系列 LED 焊接和处理，应用说明 AP74，www.cree.com/xlamp_app_notes/CXA_SH 15 型号 PC，美克达光学制品厂，www.mekoda.cn 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 10 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 结果 散热结果 通过将热电偶安装到散热片上安装的 XLamp CXA2530 LED 上来测量零售轨道灯的热性能。CXA2530 零售轨道灯的 TSP 为 63.5 oC。 基于实测焊点温度，TJ 可计算如下。 TJ = TSP +（LED 功率 *LED 热阻） TJ = 63.5 oC + (42 W * 0.8 oC/W) TJ = 97 oC 此散热性能与热模拟情况一致。 LED 估算寿命 经过在高于本参考设计中实测 63.5 TSP 的温度下对 XLamp CXA2011 LED 数千小时的长期测试，Cree 预计该零售轨道灯的 L70 寿命 显著大于 50000 小时的目标。39 瓦陶瓷金卤灯的寿命通常为 10000 到 12000 小时，因此 CXA2530 零售轨道灯比其长 4 到 5 倍的寿 命显著节省了维护成本。 光学和电气结果 通过使用 1.5 米积分球和 A 类测角计对 60 分钟稳定时间过后的零售轨道灯进行测试，我们获得了表 8 中的结果。16 实测性能达到或超过 了项目目标，并且我们是采用单一 XLamp CXA2530 LED 来产生中心光束烛光强度超过 20000 CD 的 16°对称光束的。 特性 单位 结果 光输出 lm 3211 光强度 - 中心光束烛光强度 cd 20,470 光束角 - FWHM 度 16 lm/W 75.5 相关色温(CCT) K 3048 显色指数(CRI) 100点尺度 80 W 42.6 灯具光效 功率 0.95 功率因数 表 8: CXA2530 零售轨道灯结果 我们还测试了 CXA2530 零售轨道灯的光强分布。如图 6 所示，该零售轨道灯在光束角狭窄时具有均匀的光强分布。 16 测试在 Cree 的深圳技术中心进行。零售轨道灯的 IES 文件可在 Cree 网站上查阅： www.cree.com/xlamp_app_notes/CXA2530_track_ies 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 11 灯 具 内 系 源 数 只 上上系实上 实系额源额额 下上系实上 室内灯具室系室室 平发 平平平平系室室单单 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 平平系平保系 安安安系 系光 图 6: CXA2530 零售轨道灯的测角强度极坐标图 表 9 显示了 CXA2530 零售轨道灯在距离光源不同位置时的中心光束照度。 光束宽度 高度 中心光束强度 垂直传播 水平传播 0.5 m 1.7 ft 1.0 m 3.3 ft C保系角角: 0系 360系 360系 C保系角角: 15. 15.0系 7,371 系系fc 测系: 79,337 快测 lx 环环环系:23℃ 23℃ 系系测测:CANDY WONG 系系fc 测测:2012 10 2012 10 1,843 19,834 lx29 γ保系角角: 0系 180系 180系 γ保 系 角 角 : 1.0系 15.2 ft (EVERFINE) 15.2 cm)GO 0.5 ftA_V1系测 V2. 系 系cm 系测: 0.5 远远 EVERFINE GO2000A 2000 环环环系:50% 50% 系系测测:5.000米 =1.0000] 000米 [K= = 0000] 备 备cm : 系系1.0 系系 测cm 30.5 ft 测测实 27.4 0.9 ft 1.5 m 5.0 ft fc lx \ledit\ 42.7 cm .GOS1.4 ft C819 :\Documents and8,815 Settings\ _20121029. Settings ledit\Desktop\ Desktop\胡胡系\cxa2530 cxa2530TRACK 2530TRACK_ TRACK 20121029 42.7 cm 1.4 ft 2.0 m 6.6 ft 461 fc 4,959 lx 57.9 cm 1.9 ft 57.9 cm 1.9 ft 2.5 m 8.3 ft 295 fc 3,173 lx 73.2 cm 2.4 ft 73.2 cm 2.4 ft 3.0 m 9.9 ft 205 fc 2,204 lx 88.4 cm 2.9 ft 88.3 cm 2.8 ft 表 9: CXA2530 零售轨道灯的中心光束照度（光束角为 16°时） 结语 本参考设计证明了将 Cree XLamp CXA2530 LED 集成到零售轨道灯中并获得出色结果的容易程度。此类灯具非常适合需要增强商品或 艺术品外观的零售和家用聚光灯应用。该零售轨道灯的性能使其成为取代基于陶瓷金卤灯的灯具的理想选择，并可能成为基于 CXA2530 LED 的广泛轨道灯产品线的基础。 本文件是为了表明采用单个 XLamp CXA2530 LED 组件即可实现该性能水平，并且 CXA2530 LED 可以成为众多轨道灯设计取得成功的基础。 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 12 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 为进一步证明这一点，附录还阐述了我们随后使用 XLamp CXA2540 LED 替代此零售轨道灯所用的 XLamp CXA2530 LED 时所获得 的更好结果。 特别鸣谢 Cree 特此感谢以下合作伙伴公司为本轨道灯原型的成功制作所给予的合作。 • Energy Recovery Products - www.erppowerllc.com • 日大照明有限公司 - www.nata.cn 材料清单 组件 订货号／型号 公司 网址 对准环 PC 美克达光学制品厂 www.mekoda.cn 驱动电源 ERP040W-1000-39 Energy Recovery Products, Inc. www.erppowerllc.com 散热片／外壳、盖玻片、螺旋底座、前光学元 件盖环套件 GD120-01 Losiwang www.Losiwang.com.cn LED CXA2530-0000-000N00T230H Cree, Inc. www.cree.com/cxa2530 反光杯 4-1361-1 日大照明有限公司 www.nata.cn 导热化合物 TC-5026 道康宁公司 www.dowcorning.com/content/ publishedlit/11-1689a-01.pdf 表 10: CXA2530 零售轨道灯的材料清单 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 13 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 附录 Cree XLamp CXA2540 LED 的推出拓展了此零售轨道灯的可用用途。为证明 CXA2540 LED 可提供的性能，我们仅更换了 CXA2530 零售轨道灯中的 LED。原始轨道灯中的 LED 是来自 CXA2530 最高的 3000 K 通量分档，其替代品（如表 11 所示）是来自 CXA2540 最高的 3000 K 通量分档。 颜色 色温 (CCT) 范围 基本订货号 最小值光通量 （1100 mA时） 组 V2 4000K 3500K EasyWhite 3000K 2700K 光通量 光通量 (lm) 85 (lm) 25 °C时 °C*时 4230 2 阶分档 LED 订购代码 色度区域 4730 4 阶分档 LED 订购代码 色度区域 CXA2540-0000-000N00V240H 40H V4 4545 5083 W2 4860 5435 CXA2540-0000-000N00W240H CXA2540-0000-000N00W240F U4 3955 4423 CXA2540-0000-000N00U435H CXA2540-0000-000N00U435F V2 4230 4730 V4 4545 5083 CXA2540-0000-000N00V435H CXA2540-0000-000N00V435F U4 3955 4423 CXA2540-0000-000N00U430H CXA2540-0000-000N00U430F V2 4230 4730 V4 4545 5083 CXA2540-0000-000N00V430H CXA2540-0000-000N00V430F U2 3680 4115 CXA2540-0000-000N00U227H CXA2540-0000-000N00U227F U4 3955 4423 V2 4230 4730 35H 30H 27H CXA2540-0000-000N00V440H CXA2540-0000-000N00V240F CXA2540-0000-000N00V235H CXA2540-0000-000N00V230H CXA2540-0000-000N00U427H CXA2540-0000-000N00V227H 40F 35F 30F 27F CXA2540-0000-000N00V440F CXA2540-0000-000N00V235F CXA2540-0000-000N00V230F CXA2540-0000-000N00U427F CXA2540-0000-000N00V227F 表 11: CXA2540 LED 订购代码 CXA2540 零售轨道灯测试结果如表 12 所示。与 CXA2530 轨道灯相比，在相同的 1 A 工作电流下，CXA2540 轨道灯的流明输出提 高了 16%，光强度提高了 14%。其灯具光效提高了 21%，在零售展示柜台中突出展示商品方面具有出色的表现。CXA2540 规格与 CXA2530 相同，极大地拓宽了基于 CXA2530 和 CXA2540 LED 的零售轨道灯产品线的范围。 特性 单位 结果 lm 3740 cd 度 lm/W 23,367 17 91 相关色温(CCT) K 3000 显色指数(CRI) 功率 功率因数 100点尺度 W 80 41 0.95 光输出 光强度 - 中心光束烛光强度 光束角 - FWHM 灯具光效 表 12: CXA2540 零售轨道灯结果 我们还测试了 CXA2540 零售轨道灯的光强分布。如图 7 所示，该零售轨道灯在光束角狭窄时具有均匀的光强分布。 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 14 XLAMP CXA2530/CXA2540 零售轨道灯参考设计 图 7: CXA2540 零售轨道灯的测角强度极坐标图 表 13 显示了 CXA2540 零售轨道灯在距离光源不同位置时的中心光束照度。光束宽度几乎与 CXA2530 零售轨道灯的光束宽度相同，但 中心光束照度比后者高出 14%。 光束宽度 高度 中心光束强度 垂直传播 水平传播 0.5 m 1.7 ft 8,378 fc 90,180 lx 15.2 cm 0.5 ft 15.2 cm 0.5 ft 1.0 m 3.3 ft 2,094 fc 22,540 lx 30.5 cm 1.0 ft 30.5 cm 1.0 ft 1.5 m 5.0 ft 931 fc 10,021 lx 45.7 cm 1.5 ft 45.7 cm 1.5 ft 2.0 m 6.6 ft 524 fc 5,640 lx 61.0 cm 2.0 ft 61.0 cm 2.0 ft 2.5 m 8.3 ft 335 fc 3,606 lx 76.2 cm 2.5 ft 73.2 cm 2.4 ft 3.0 m 9.9 ft 233 fc 2,508 lx 88.4 cm 2.9 ft 88.4 cm 2.9 ft 表 13: CXA2540 零售轨道灯的中心光束照度（光束角为 17°时） 用户完全承担因依赖本应用说明中的任何信息所产生的风险。Cree 及其附属公司不作出有关本文件中的信息或任何按照本参考设计制造的 LED 灯或灯具（包括但不限于不侵犯 Cree 或第三方的知识产权的灯或灯具）的任何保证或声明，亦不承担任何相关法律责任。如果灯具制造商根据任何 Cree 应用说明或参考设计进行全部或部分的产品设计，则 该制造商必须全权负责确保其产品符合所有适用的法律和行业要求。 版权所有 © 2013 Cree, Inc. 保留所有权利。本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree®、Cree 徽标及 XLamp® 均是 Cree, Inc. 的注册商标，EasyWhite ™是 Cree, Inc. 的商标。如需 了解产品规格，请参阅 www.cree.com 上提供的数据表。如需了解保修信息，请发送电邮至 [email protected] 联系 Cree 销售部。 15