您當前的位置:新聞動態(tài) > 照明知識
公司動態(tài) 媒體關(guān)注 照明知識

LED照明燈具的主要技術(shù)

發(fā)布日期:2013-04-27

  (1)燈具系統(tǒng)的熱量管理

   一般常稱LED為冷光源,這是因為LED發(fā)光原理是電子以過復合直接發(fā)出光子,而不需要熱過程。但由于焦耳熱的存在,LED在發(fā)光的同時也有熱量伴隨,而且對于大功率和多個LED應用的場合,熱量將累積,LED不同于白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明光源,過高的溫度會縮短使用壽命。因LED是溫度敏感器件,當溫度上升時,其效率急劇下降,所以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計及散熱技術(shù)開發(fā)也是LED應用需面對的課題。由于強制空氣冷卻通常在光源中是不可取的,所以隨著輸入電功率的提高,散熱片和其他增強自然對流冷卻的方法可在LED燈具設計中發(fā)揮日益重要的作用。

   (2)提高顯色性

   目前白光LED普遍使用藍光LED疊加由藍光激發(fā)的發(fā)黃光的釔鋁石榴石(YAG)熒光粉,合成為白光。由于其發(fā)光光譜中僅含藍、黃這兩個波譜,所以存在色溫偏高、顯色指數(shù)偏低的問題,不符合普通照明要求。人眼對色差的敏感性大大高于對光強弱的敏感性,對照明而言,光源的顯色性往往比發(fā)光效率更重要。所以加入適量發(fā)紅光的熒光粉并能保持較高發(fā)光效率是LED白光照明中的一個重要課題。

  (3)燈具系統(tǒng)的二次光學設計

   傳統(tǒng)燈具長期以白熾燈、熒光燈光源為參照物來決定燈具的光學和形狀的標準,因此LED燈具設計應摒棄傳統(tǒng)燈具加上LED發(fā)光模塊的組裝方式,充分考慮其光學特性,為LED光源專門設計不同的燈具。光學系統(tǒng)設計內(nèi)容主要包括如下幾個方面:

    1)根據(jù)照明對象、光通量的需求,決定光學系統(tǒng)的形狀、LED的數(shù)目和功率的大小。

    2)將若干個LED組合設計成點光源、環(huán)形光源或面光源(二次光源),根據(jù)組合成的二次光源,計算照明光學系統(tǒng)。

    3)構(gòu)成照明光學系統(tǒng)設計的“二次光源”上的每只LED的配光分布控制十分重要。

    由于LED發(fā)出的光束集中,更易于控制,且不需要反射器聚光,有利于減小燈具的深度。例如,利用平面鏡光學系統(tǒng),可以只用1~2個LED就可照亮很大的表面,而燈具深度很小;而利用光導技術(shù),LED直接裝于光導管旁,可大大減少光源及其他組件占用的體積,制成超薄的燈具。

    (4)電源、電路與燈具的集成

    為LED設計燈具,需要注意白熾燈和熒光燈燈具設計很少需要關(guān)注的一個問題,那就是驅(qū)動電源。大多數(shù)白熾燈直接由交流電源供電,因此不需要驅(qū)動電源。熒光燈使用鎮(zhèn)流器來完成驅(qū)動電源的功能。但LED需要專門的驅(qū)動電源與其配套,在設計燈具的時候應考慮電源與燈具系統(tǒng)集成。

    (5)提高可靠性

     有人稱LED光源為長壽燈,作為固體發(fā)光器件,其理論壽命在100000h以上,其使用壽命比傳統(tǒng)光源要長,因此在一些不易更換維護的場合使用,其維護成本可大為降低。但是目前許多實際應用中卻無法看到這項優(yōu)點,反而給使用者看到的是光衰嚴重且壽命短,根本不到一萬小時就損壞了,這是因為在設計中所使用的LED是電子工業(yè)界最常使用的具有指示功能 的3~5mm的LED,利用簡單的電子電路加大電流來增加其發(fā)光強度,使LED只獲得了短暫的高亮度,卻失去了LED應有的壽命。因此在LED照明燈具設計上應使用大功率LED作為照明設備的光源。

    (6)提高光通量、降低價格

    目前單個1W的白光LED器件,光能量約為45 1m,質(zhì)量好的售價要超過5美元,差一些的也要3美元。而25 1m的光通量對于普通照明而言太小了,一只普通的60W白熾燈的光通量大于700 1m,也就是說,要代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明需要多個LED器件,還要加上驅(qū)動電路、燈殼、燈頭等,如此高的成本是白光LED的光效為25~45 1m/W,還有待于進一步提高。

 

相關(guān)文章:

1.LED燈具設計趨勢

2.LED景觀照明燈具結(jié)構(gòu)