LED灯管发光角度技术分析.doc

LED灯管的发光角度技术分析一、 什么是发光角度通俗来讲，发光角度是指某一光源发出的绝大部分光线所分布的角度。发光角度又称功率角度，通常我们使用半功率角度来表示，记做2 1/2。2 1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴线（法线）的夹角，2 1/2指左右两个方向的夹角之和，如图一所示。图一 半功率角：2 1/2=1+2发光角度越大，起散光效果越好，但相对的，其发光的亮度也就相应减小了。发光角度小，光的强度是上去了，但照射的范围又会缩小。二、 LED光源的发光角度二极管发光角度也就是其光线的散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制，有三大类：（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。发光角度520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。（2）标准型。通常作指示灯用，其发光角度为2045。（3）散射型。这是视角较大的灯，发光角度为4590或更大，散射剂的量较大。一般用于LED灯管等通用贴片LED（即SMD元件，如3014,2835等的发光角度都是120度。三、传统日光灯的发光角度传统日光灯管的工作原理是：日光灯两端各有一灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。从以上原理来看，由于传统日光灯管整根玻璃管围绕轴心发出的光强大小都是均等的，因此它的发光角度为正360度。这样的发光角度在实际使用中光效并不高，原因是灯管通常装在天花板上，其有效光照是向下照射，照在天花板上的光线便白白浪费掉了。换句话说，360度发光的传统日光灯并不是理想的发光角度，这种灯管包括通过加装反光罩等措施，真正能够利用的光线最高不到70%。T8灯管在不加反光罩情况下，仅仅利用了向下照射的50%的光线，由于T8灯管管径较粗，加装反光罩效果也不很理想。T5灯管管径较细，有利于光反射，高反射面的反光罩可以利用反光，光效最多可以提高20%。换言之，加装反光罩也就是为了利用顶部的无效光，补救传统日光灯管360度发光角度带来的不足。见图二。 图二 传统日光灯的发光角度360度四、LED灯管的发光角度从结构上来看，LED灯管分为半塑半铝、全塑和玻璃灯管三种。以往LED灯珠贴片和电源的效率不是很高，这种情况下就需要采用较大截面的铝合金来帮助散热，因此市场上见到最多的就是这种半塑半铝结构的LED灯管。随着科技的进步，LED光源和电源的效率提高，发热会越来越小，将来全塑灯管由于成本低廉会在整个LED灯管市场占有一席之地。玻璃LED灯管具有安全性好，使用性能佳，成本不高等突出优点将成为半塑半铝、全塑和玻璃灯管三种结构的主导。为了更好地节约资源，玻璃LED灯管自身结构也将以内部灯板和外部端盖均不粘胶的装配结构出现，这样能最大限度地突出玻璃管的优势。另外，不粘胶结构能方便玻璃灯管的组装和易于玻璃灯管的维修，这样便能克服玻璃管用于LED灯管易碎的唯一缺陷，玻璃LED灯管将成为趋势。从透明度来分，三种结构的LED灯管都可以分为透明管和雾状管两种。透明LED灯管的发光角度实质上与LED光源自身的发光角度基本一致，也都是120度，见图三。 图三 透明LED灯管的发光角度雾状灯管根据半塑半铝，全塑和玻璃这三种灯管内部的发光点位置的不同，体现在雾状灯管上的发光角度也会不同，我们肉眼所能看到灯管的明亮区域称为灯管模糊发光区域，所得到灯管的发光角度称为模糊发光角度。下面就三种不同结构的LED灯管同样在雾状情况下的模糊发光角度作详细分析。 图四 雾状情况下的模糊发光角度从图四可以看出，尽管LED光源的发光角度都是120度，但由于灯管的雾状效果，改变了灯管光源原有的发光角度。三种结构LED灯管的模糊发光角度如下：1、半塑半铝的模糊发光角度成了180度，其中LED光源（120度发光角度）的光线已经全部照射在模糊发光角度的有效范围之内，均为有效光。 2、全塑管的模糊发光角度一般在240度到290度之间。LED光源（120度发光角度）的光线没有全部照射在模糊发光角度的有效范围之内，有较大一部分的光线在灯管半圆的上方，成了无效光，造成了浪费。3、图中玻璃LED灯管的模糊发光角度为200度上下。LED光源（120度发光角度）的光线全部照射在模糊发光角度的有效范围之内，且均为有效光。因此三种结构LED灯管，玻璃管和半塑半铝灯管的光效都很高。五、LED灯管什么样的发光角度更合理通过以上分析可以得出以下结论：1、对于直管型灯管，发光角度并不是越大越好，传统日光灯管是没有方向性的，其发光角度高达360度。但实际上360度发光角度的灯管只有一半成为可利用的有效光。2、LED灯管也同属直管型灯管，但LED光源是方向性光源，人们可以最大化地利用有效光。LED灯管没有必要去模仿传统日光灯的发光角度，盲目强调发光角度，认为发光角度越大越好的想法是错误的。3、理论上讲，LED灯管大于120度的模糊发光角度就能做到灯管光效不浪费。半塑半铝180度的模糊发光角度完全可以满足所有场所的用灯需要。全塑管290度左右的模糊发光角度会损失照射在超过180度上方的光线。4、玻璃LED灯管采用不粘胶的内部固定方式，其模糊发光角度一般在120-200度之间，这个范围内的模糊发光角度均能完全满足所有场所的用灯需要。玻璃管不像全塑管那样可以开槽固定灯板。要做到玻璃LED灯管内部灯板与灯管固定时不粘胶，我们就会抬高灯板与玻璃管内壁的距离，这样做成整灯后的发光角