Cree® XLamp® XM-L LED 10,000流明高棚灯参考设计 目录 前言 前言.................................................................... 1 本应用说明详细介绍了采用Cree XLamp XM-L LED的替换高棚 设计方法／目标...................................................... 2 光源的设计。XM-L LED的高光通量输出和高光效使其成为高棚 六步骤法............................................................... 2 光源的极佳组件选择。XM-L LED的性能意味着无需数百个LED 1. 确定照明要求.................................................... 2 CLD-AP96 rev 0A 应用说明 即可达到传统金卤灯和荧光高棚照明的光输出水平。 2. 确定设计目标.................................................... 5 3. 估算光学系统、热系统和电气系统的效率................... 5 基于XM-L LED的高棚光源不仅提供了能效方面的好处，而且其 4. 计算所需的LED数量........................................... 8 长寿命也降低了通常难以维护的工业和商业应用的维护成本。 5. 考虑所有设计方案.............................................. 8 6. 完成最后步骤：实施和分析................................... 9 结语...................................................................14 www. cree.com/Xlamp 特别鸣谢..............................................................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灯或光源（包括但不限于不 侵犯Cree或第三方的知识产权的灯或光源）的任何保证或声明，亦不承担任何相关法律责任。如果光源制造商根据任何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© 、Cree徽标及XLamp®均为Cree,Inc.的 Inc.的注册商标。 版权所有 © 2012 2010 Cree, Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree、Cree徽标及XLamp均为Cree, 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。其他商标、产品 注册商标。 和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, NC 27703 美国电话：+1.919.313.5300 XLamp xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 设计方法／目标 在“LED光源设计指南”1中，Cree提出了一个用于制作LED光源和灯的六步骤框架。所有Cree参考设计均采用该框架，且该设计指南的 汇总表如下所示。 步骤 1. 确定照明要求 2. 确定设计目标 3. 估算光学系统、热系统和电气系统的效率 4. 计算所需的LED数量 5. 考虑所有设计方案并从中选出最佳方案 6. 完成最后步骤 说明 • 设计目标可根据现有灯具或应用的照明要求确定。 • 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。 • 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，可推算出光源所需的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。 • 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。 • 完成电路板布局。 • 通过制作光源原型，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光源设计。 • 记录观察结果和改进想法。 表1: Cree六步骤框架 六步骤法 设计目标是一个基于LED的高棚光源，并且该光源可替换商业、工业和仓库应用中的高强度放电（简称“HID”）光源和54瓦荧光T5及 T8光源。作为替换光源，本设计采用与目前使用的传统高棚照明类似的形态。 1. 确定照明要求 表2列出了高棚光源设计需要考虑的特性，并按重要性顺序排列。 重要性 关键 特性 单位 照度分布 英尺烛光 (fc)／勒克斯 (lx) 电功率 瓦 (W) 寿命 小时 光通量 流明 (lm) 可制造性 重要 工作温度 °C 工作湿度 % RH (相对湿度) 相关色温 (CCT) K 显色指数 (CRI) 100点尺度 安装容易度 表2: 高棚光源设计准则排序 1 LED光源设计指南，应用说明AP15，www.cree.com/xlamp_app_notes/luminaire_design_guide 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 表3总结了针对固态光源的能源之星®要求。2没有针对高棚光源的能源之星要求。 特性 光源寿命要求：所有光源 要求 LED封装／LED模块／LED阵列（包括被纳入LED光引擎或基于GU24的集成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）： • 家用级室内光源25,000小时 • 家用级室外光源35,000小时 • 商用级光源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。 流明维持率要求：定向和非定向光源 LED封装／模块／阵列（包括被纳入LED光引擎或基于GU24的集成LED灯中的LED封装／模块／阵列）必须达到以下要求 • L70(6k)额定流明维持率寿命值，在原位： • 家用室内L70(6k) ≥ 25,000小时 • 家用室外或商用L70(6k) ≥ 35,000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光源中最热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： • 抽样方法和样本尺寸（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） 可通过在光源壳体中开一个极小的孔（如果出于测试目的，可用合适的密封胶重新封紧该孔），来获知TMPLED，从而获知最热的 LED。 必须对所有热电偶安装和光源壳体的侵入物进行拍照。 相关色温要求：所有室内光源 光源（定向光源）或可替换LED光引擎或基于GU24的集成LED灯（非定向光源）的额定相关色温值均须为以下之一： • 2700开尔文 • 3000开尔文 • 3500开尔文 • 4000开尔文 • 5000开尔文（仅限于商用） 光源、LED光引擎或基于GU24的集成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）。 显色要求所有室内光源 光源（定向光源）或可替换LED光引擎或基于GU24的集成LED灯（非定向光源）均须达到或超过Ra ≥ 80。 色彩角均匀性要求：定向固态室内 光源 在上述区域流明密度角度及其以外5度范围内，在CIE 1976 (u’,v’) 色彩空间上的色品变化均须在离加权平均点0.004的范围内。 色彩维持率要求：仅限于固态室内 光源 在光源工作头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报告中光源的色品数据比较，或 • 0和6,000小时时LM-82报告中LED光引擎或基于GU24的集成LED灯的色品数据比较。 2 能源之星计划要求，光源（灯具）的产品规格，资格标准，版本1.1，www.energystar.gov/ia/partners/prod_development/new_specs/ downloads/luminaires/Final_Luminaires_Program_Requirements.pdf 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 特性 要求 光源启动时间要求：定向和非定向 光源 光源必须在通电后1秒钟内保持持续照亮。 光源上升时间要求：定向和非定向 光源 光源必须在通电后1分钟内达到稳定流明输出的90%。 功率因数要求：定向和非定向光源 光源总输入功率小于或等于5瓦：PF ≥ 0.5 光源总输入功率大于5瓦： 家用：PF ≥ 0.7 商用：PF ≥ 0.9 瞬变保护要求：所有光源 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：定向和非定向光源 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：定向和非定向光源 光源内使用的所有镇流器和驱动电源均须达到A类噪音评级。 建议以使光源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。 电磁和射频干扰要求：定向和非定 向光源 电源和／或驱动电源必须达到FCC要求： • A类——被销售用于商业、工业或商务环境的电源或驱动电源（不包括被销售用于公用或家用的设备）。 • B类——用于住宅环境的电源或驱动电源（无论是否用于商业、商务或工业环境）。 表3: 能源之星光源要求 The DesignLights™ Consortium提出了对高棚光源的要求。3 应用 特性 最小光输出 区域流明密度 商业和工业建筑用高棚和低棚灯具 高棚通道照明 10,000 lm 10,000 lm ≥ 30% 20–50° ≥ 50%, 20–50° ≥ 30%, 0–20° 最小光源光效 70 lm/W 60 lm/W 允许的相关色温（依照ANSI C78.377-2008） < 5700 K < 6000 K 70 70 L70流明维持率 35,000小时 35,000小时 最短光源保修期 5年 5年 最小显色指数 表4: DesignLights Consortium高棚光源要求 3 技术需求表v1.6，DesignLights Consortium合格产品清单——非家用应用，www.designlights.org/solidstate.manufacturer.requirements.php 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 2. 确定设计目标 表5列出了本项目的设计目标。 特性 光输出 单位 最低目标 预定目标 lm 10,000 10,000 < 150 W 150 lm/W 66 70 小时 50,000 50,000 相关色温 (CCT) K 5,000 5,000 显色指数 (CRI) 100点尺度 75 > 75 0.9 > 0.9 功率 光源光效 寿命 功率因数 表5: 设计目标 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。4 对于10,000-lm的目标，我们估算光效为93%且驱动电源效率为85%。我们还估算焊点温度为85 °C。LED System Comparison Report 1 图1中突出显示的PCT表明，在2.4 A时，16个XM-L LED的光输出就足以满足设计目标。 System: 10,000 Target Lumens : 93 Optical Efficiency: LED 1 电流 (A) 型号 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 0.000 光学元件 光通量 价格 系统LED数量 LED 2 Cree XLamp XM-L {CW/NW/WW} Tj (ºC) T6 [280] $ Model 85 - 系统总流明 Flux Price 系统瓦数 (none) Tj (ºC) $ - 系统流明／瓦 23 10225.8 120.09 85.1 22 10313.8 123.5 83.5 21 10338.8 126.17 81.9 20 10302.9 128.1 80.4 19 10208.3 129.26 79 18 10056.9 129.65 77.6 17 10191.8 136.04 74.9 16 10200.8 140.81 72.4 15 10092.2 143.89 70.1 15 10579.7 155.62 68 14 10290.6 155.99 66 #N/A所用LED数量和驱动电流的PCT视图 #N/A #N/A #N/A 图1: #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A #N/A This document is provided for informational purposes only and is not a warranty or a specification. For product specifications, please see the dat Copyright © 2009-2011 Cree, Inc. All rights reserved. The information in this document is subject to change without notice. Cree, the Cree logo 由于是作为替换用的高棚光源，因此本参考设计具有类似于现有光源的形态。光学元件采用的是HID高棚光源中常用的直径16英寸的市 售反光杯。LED阵列的尺寸和排列旨在与该反光杯相匹配。为了最大限度地提高光源的光输出，我们在反光杯内侧涂了反光白漆。 4 可访问以下网址获取PCT：pct.cree.com 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 图2: 高棚反光杯 散热要求 散热解决方案是确保本参考设计成功的一个关键因素，因为各个LED都集中在光源中心处。为了使本设计可行，我们与两家合作伙伴合 作，共同设计和制造定制的金属芯印刷电路板（简称“MCPCB”）和散热片。 MCPCB 如图4所示，本高棚光源设计在密排的4×4矩形阵列中布置了16个XLamp XM-L LED。为了处理高 功率密度，我们采用了由Rayben公司生产的一种特殊铜MCPCB。5如图3所示，典型的MCPCB有一 个铜迹线层和介质层，可将热量传递给铝基层和周围的环境，而本设计所采用的Rayben MCPCB则 有一个“微型热交换器”（MHE）层，可将热量传递给铜基层并具有更强的导热能力。XM-L LED 的电中性散热途径使这成为可能。 图3: MHE散热基底 5 型号MHE 301，Rayben，网址：www.rayben.com/English/contact/contact.asp 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 图4: 带XM-L LED的MCPCB 散热片 本参考设计采用了由Steady Heat & Mass Transfer Technology Academy有限公司定制生 ທक़ ᆙఞ 产的蒸气室散热片，如图6所示。6如图5所示，该散热片有一个独特的蒸气室来提高热传导性和 Ԋ 散热性。在热源（在本设计中为MCPCB）与散热翅片之间形成的腔室中真空密封着一种特殊的 液体。来自MCPCB的热量使液体蒸发，蒸气冷凝在腔室的冷却部分上以加强散热并集结在热源 附近的基板上以重复循环。 ၅ 图5: 散热片设计 图6: 安装到散热片支架上的散热片 6 型号HBEXC-98D160L200-S，Steady Heat & Mass Transfer Technology Academy Ltd.，网址：www.cnvc.cc 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 为了验证本散热设计的效用，我们进行了热模拟。图7显示了本设计的热模拟结果。模拟焊点温度 (TSP) 为72 °C。 ܩฃ໕؋°C њ૯౻ཐ1ķ֭۞ཐ 图7: XM-L高棚散热片的热模拟 驱动电源 我们采用与散热片支架及本设计的电流和电压范围相匹配的市售恒流驱动电源。7高棚光源设计还可适应驱动电源与光源分离的方式。 图8: 驱动电源 4. 计算所需的LED数量 通过使用Cree的PCT，我们确定了16个XLamp XM-L LED的光输出就足以满足10,000-lm的设计目标。 5. 考虑所有设计方案 基于LED的高棚光源的设计方式有许多。本参考设计旨在表明，XM-L LED可使高棚光源具有优异的性能。 XM-L LED提供了广泛的色温范围。我们为本高棚光源设计选择中性白LED，如表6中突出显示部分所示。 7 型号HLG-150-54A，Mean Well USA, Inc.，网址：www.meanwellusa.com 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 AME : 10875-G.IES 基本订货号 最小光通量700 mA时 (lm) 相关色温 (CCT) 范围 MATION (From Photometric File) 色彩 中性白 最小 最大 3,700 K 5,000 K 2 Bay Reference Design 订货号 组 光通量 (lm) T4 240 XMLAWT-00-0000-000LT40E3 T5 260 XMLAWT-00-0000-000LT50E3 T6 280 XMLAWT-00-0000-000LT60E3 表6: XM-L订货号 6. 完成最后步骤：实施和分析 e Textured High Bay Reflector 通过使用上述方法，我们确定了LED、组件和驱动条件的适当组合。本节描述了Cree如何组装高棚光源并显示了设计结果。 NAIRE原型制作详细信息 OUTPUT = 10443 LM 1. 我们验证组件尺寸，以确保正确的匹配。 6 VDC and 113.7 Watts 2. 通过遵循Cree的XM-L LED“焊接和处理”应用说明中的建议并采用适当的焊锡膏和回流焊温度曲线，我们将LED回流焊接到MCPCB 上。8 3. 我们将LED直流输入线穿过散热片中的封闭式通道。该通道贯穿整个散热片并且使LED直 流输入线与散热片中的热量和水分隔离开。 4. 我们将LED直流输入线焊接到MCPCB上。 N.A. (absolute) N.A. (absolute) 6. 我们在MCPCB背面薄薄地涂上一层热导电性化合物，并用螺钉将它安装到散热片上。 7. 我们用螺钉将散热片支架固定到散热片端部上。 10463 8. 我们用接线器将LED直流输入线连接到驱动电源直流输出线上。 cy N.A. 9. 我们将LED驱动电源安装到散热器支架上。这是可选步骤，因为驱动电源是远程单机 ng (LER) 92 类型。此驱动电源可位于远离光源的地方或者可将一条集中式专用电源线直接连接到光 113.7 源上。 1.00 10.我们用螺钉将反光杯固定到散热片上。 Direct 11.我们进行最后的测试。 0) 0.64 70) 0.64 onal) 1.00 Circular 0) 0.00 ft 0) 1.33 ft (Diameter) 0.00 ft 5. 我们给LED通电以测试连接并验证LED可亮起来。 图9: 组装好的待测试高棚光源 /sq.m) e 8 Cree XLamp XM-L LED“焊接和处理”应用说明AP54，www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/ XLamp/XLamp%20Application%20Notes/XLampXM_SolderingandHandling.pdf Average Average 45-Deg 90-Deg 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree 、Cree徽标及XLamp 均为Cree, Inc.的注册商标。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。 34361 34361 9 XLamp xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 结果 散热结果 Cree用热电偶来验证电路板的温度，以确认散热片的散热性能与我们的模拟情况一致。如图10所示，实测焊点温度为61 °C，这表明散热 片可满足本设计的要求。 TSP 焊点温度 61 °C T2 PCB温度 T3 散热片温度 56 °C 50 °C 图10: 散热测量 基于61 °C的实测焊点温度，结点温度(TJ)可计算如下。 TJ = TSP +（LED功率 * LED热阻） TJ = 61 °C + (7.8 W * 2.5 °C/W) TJ = 81 °C LED估算寿命 图11显示了使用TM-21预测算法计算和报告的XM-L LED寿命（在3个焊点温度，输入电流为2-A时）。Cree的XM-L HEW LM-80数据 集的持续时间是6000小时（驱动电流为2-A时）。TM-21方法将预测限制为LM-80数据集持续时间的6倍。 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 TM-21 Lifetime Report LED I 数据集 Tsp 样本尺寸 测试持续时间 α β 计算的寿命 报告的寿命 1 45°C 25 6,048小时 1.459E-07 9.847E-01 L70(6k) = 2,340,000小时 L70(6k) > 36,300小时 XLamp XM-L白光 2000 mA 2 55°C 25 6,048小时 9.543E-07 9.887E-01 L70(6k) = 362,000小时 L70(6k) > 36,300小时 3 85°C 25 6,048小时 2.155E-06 9.834E-01 L70(6k) = 158,000小时 L70(6k) > 36,300小时 Reported L Calculated Reported L 110 105 100 95 光通量（%） 90 85 45°C (LM-80) 80 55°C (LM-80) 85°C (LM-80) 75 45°C (TM-21) 70 55°C (TM-21) 65 85°C (TM-21) 60 55 50 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 时间（小时） 图11: XM-L TM-21数据 This document is provided for informational purposes only and is notLED寿命（本设计中XM-L a warranty or a specification. For product specifications, see the 图12显示利用插值法从图11中的数据得到的计算和报告的XM-L LED的实测T 为61 °Cplease 时）。虽然本设计 SP data sheets available at www.cree.com. 的工作电流稍高于TM-21数据集的2-A水平，Cree在XM-L LED领域的经验让我们有理由期待，在报告的L70(6k)寿命大于36,300小时 Copyright © 2011 Cree, Inc. All rights reserved. The information in this document is subject to change without notice. Cree, the Cree logo and XLamp are registered trademarks of Cree, Inc. 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 XLamp xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 TM-21 Lifetime Report 并且2 A时计算的L70(6k)寿命为302,000小时的情况下，实测2.3 A时高棚光源可轻松达到35,000小时的DesignLights Consortium L70流明维持率要求。9 LED I Ts1 Tsp Tsp Ea/kB A α β 计算的L70 报告的L70 计算的寿命 报告的寿命 XLamp XM-L白光 2000 mA TSI（内插） 55°C 61°C 85°C 328.15 K 334.15 K 3191.23 1.5965E-02 1.136E-06 9.861E-01 L70(6k) = 302,000小时 L70(6k) > 36,300小时 L70(6k) = 302,000小时 L70(6k) > 36,300小时 358.15 K 9.543E-07 9.887E-01 L70(6k) = 362,000小时 L70(6k) > 36,300小时 110 2.155E-06 9.834E-01 L70(6k) = 158,000小时 L70(6k) > 36,300小时 45°C (LM-80) 105 光通量（%） Ts2 55°C (LM-80) 100 85°C (LM-80) 95 45°C (TM-21) 90 55°C (TM-21) 85°C (TM-21) 85 61°C (LM-80) 80 75 L70: 302 000小时 , 70 65 60 55 50 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 时间（小时） 图12: TSP = 61 °C时的XM-L TM-21数据 This document is provided for informational purposes only and is not a warranty or a specification. For product specifications, please see the data sheets available at www.cree.com. 9 即工作35,000个小时后，LED仍将提供其初始光通量的至少70%。 Copyright © 2011 Cree, Inc. All rights reserved. The information in this document is subject to change without notice. Cree, the Cree logo and XLamp are registered trademarks of Cree, Inc. 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 光学和电气结果 通过在2米范围内测试稳态光源，我们获得了表7中的结果。10如该表所示：光源达到10,000-lm的目标且功率小于150 W，并且与两个 对照金卤光源的公布数据相比毫不逊色。XM-L高棚光源还超过了DesignLights Consortium的光效、相关色温和显色指数要求。 单位 DesignLights Consortium高棚要求 对照金卤高棚光源 对照脉冲启动金卤高棚光源 XM-L高棚光源结果 光通量 lm 10,000 10,427 9,676 10,737 功率 W - 175 150 125 特性 lm/W 70 64 66 86 相关色温 (CCT) K < 5,700 K ~ 5,000 ~ 5,000 5,154 显色指数 (CRI) 100点尺度 70 65 65 A - 光源光效 电流 75 2.3 表7: XM-L高棚光源稳态结果 测角测量结果表明XM-L高棚光源具有一致的光束形状和光分布。11 8802 6602 4401 2201 图13: XM-L高棚光源的发光强度角分布 表8中的光强度和光分布数据显示，XM-L高棚光源有效地照亮了其安装区域。 10测试在Cree的达勒姆(Durham)技术中心进行。 11同前。 高棚光源的IES文件可在以下网址查阅：www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/ XLamp%20Reference%20Designs/Design%20files/ xml_high-bay_ies。 版权所有© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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 xm-l 10,000流明高棚灯参考设计 高度 照度 直径 1.3 m 4.2 ft 507.0 fc 5457.4 lx 1.3 m 4.3 ft 2.5 m 8.3 ft 126.8 fc 1374.3 lx 2.6 m 8.5 ft 3.8 m 12.5 ft 56.3 fc 606.3 lx 3.9 m 12.8 ft 5.7 m 16.7 ft 31.7 fc 341.0 lx 5.2 m 17.1 ft 6.3 m 20.8 ft 20.3 fc 218.3 lx 6.5 m 21.4 ft 7.6 m 25.0 ft 14.1 fc 151.6 lx 7.8 m 25.6 ft 表8: XM-L高棚光强度和光分布 结语 本参考设计说明了基于Cree XLamp XM-L LED的高棚光源的出色性能。由于XM-L LED的光效，只需少量LED即可达到对照光源的光输 出水平，并且具有更好的色彩一致性，同时又没有金卤灯的缓慢启动时间和紫外线光。Cree XLamp XM-L LED的照明级性能使其成为 基于LED的高棚光源的理想设计选择。 特别鸣谢 Cree特此感谢以下合作伙伴公司为本光源原型的成功制作所给予的合作。 •Rayben公司 • Steady Heat & Mass Transfer Technology Academy有限公司 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灯或光源（包括但不限于不侵犯 Cree或第三方的知识产权的灯或光源）的任何保证或声明，亦不承担任何相关法律责任。如果光源制造商根据任何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© 2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree®、Cree徽标及XLamp®均为Cree, Inc.的注册商标。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