培训材料 第1组 大功率LED在照明应用中的注意事项.doc

乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之一相关术语1a LED隧道灯 以下可称之为灯具一种使用半导体发光二极管作为光源的用于隧道内道路照明的灯具。b 辐射通量 单位时间内光源表面面积之辐射的所有波长的光能量。单位：瓦Wc 光通量 表征光源表面的客观辐射通量对人眼所引起的视觉强度。（）。单位：流明lm亦表述为：光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量d 光强I表征在某一方向立体角内光通量的大小亦表述为：光在某一特定方向角内所发射的强度就叫做光强（I）。单位：坎德拉cde 照度E表征受照度面被照明的程度，即是落在物体单位面积上的光通量。亦表述为：照度（E）是光通量与被照射面积之间的比例系数。1 lx即指1 lm的光通量平均分布在面积平面上的明亮度。单位：勒克司lxf 亮度L光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中发出的光通量，称为光源在该方向的光亮度。亮度的单位为cd/m2，即在1平方米表面上在其法线方向的光强度为1cd的面光源，它在该方向的光亮度为1cd/m2，通常用符号L表示。 亦表述为：是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度。单位：坎德拉/平方米cd/g 光效 光效即光源每W电功率产生发出的光能量(俗称光通量)。单位：流明/瓦特(Lm/w)。光源每W电功率产生的光通量越多，光效越高，亮度越高，节约能源越多。 h 光色 光源发出的光，由于光谱功率分布的差异，给人视觉上造成的颜色感觉。I 灯具效率灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准，它是灯具输出的光能量与灯具裸光源输出的光能量之间的比例。 J 色温 当光源所发出的颜色与“标准黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。“标准黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。单位：开尔文Kk 显色性光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做显色指数（Ra）.l LED灯寿命 LED从初装到光衰不超过30%的时间。目前理论值为5-10万小时。相关术语2a 灯具效率 在规定条件下灯具发出的光通量与灯具内所燃点的各个灯泡在同样条件下发出的光通量总和之比 b 维护系数 照明装置使用一定时间之后，在工作而上产生的平均照度与该装置新安装时在同样条件下产生的平均照度之比 c 诱导性 沿着道路恰当地安装灯杆、灯具，可以给驾驶员提供有关道路前方走向、线型、坡度等视觉信息，称照明设施的诱导性 d 灯具的安装间距 沿道路的中心线测得的相邻两个灯具之间的距离 e 灯具的安装高度 灯具的光中心至路面的垂直距离 f 道路有效宽度 当灯具采用单侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度。当灯具采用双侧(包括交错和相对)布置方式时，道路有效宽度为实际路宽 g 泛光灯 光速发散角(光速宽度)大于10、作泛光照明用的投光器。通常它所射出的光能指向任意方向，并有经得起风雨的结构，在恶劣天气条件下仍能照常工作 h 截光型灯具 最大光强方向在065，其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为10cd/1000lm和30cd/1000lm的灯具。 i 半截光型灯具 最大光强方向在075,其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为50cd/100lm和100cd/1000lm的灯具。 j 非截光型灯具 其在90角方向上的光强最大允许值为1000cd的灯具。 k 灯具 能透光、分配和改变光源光分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。 l 平均照度换算系数Lx/cd 是得到LCD/的路面平均亮度所必须的路面平均照度值.它可由路面简化亮度系数(r)表进行路面平均亮度和平均照度计算得到，也可通过实际测量而得到。沥青系数为 15 ; 混凝土系数为10.乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之二LED基础知识一、LED的结构及发光原理 50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于 1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由 p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从 LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 二、LED光源的特点 1.电压： LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80% 3. 适用性：很小，每个单元 LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4. 稳定性： 10万小时，光衰为初始的50% 5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染：无有害金属汞 7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300500只二极管构成 三、单色光 LED的种类及其发展历史 最早应用半导体 P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光（ p =650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70 年代中期，引入元素 In和N，使LED产生绿光（ p =555nm），黄光（ p =590nm）和橙光（ p =610nm），光效也提高到1流明/瓦。 到了 80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90 年代初，发红光、黄光的 GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到 大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（ p =615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（ p =530nm）的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光 LED的应用 最初 LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是 LED光源应用的重要领域。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。 另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 五、白光 LED的开发 对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。 1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（ p =465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之三LED灯具品质与驱动电源关系LED是英文 “LIGHT EMITTING DIODE”的缩写，中文简称发光二极管，由于它具有环保、寿命长、光电效率高（目前实验室光效已经达到160LM/W)、抗震等众多优点，近年来在各行业应用得以快速发展，理论上，LED的使用寿命在10万小时左右，但在实际应用过程中，有些LED灯具设计人员对LED驱动电源认识不足或选用不当或一味追求低成本，结果使LED灯具产品寿命大大缩短，差的LED灯具寿命不到2000小时，有的甚至更低，结果使LED灯具的优势得不到很好的发挥。由于LED加工制造的特殊性，导致不同的生产厂家甚至同一个生产厂家在同一批产品中所生产的LED的电流、电压特性均有较大的个体差异。现以大功率1W白光LED典型规格为例，按照LED的电流、电压变化规律来做简要说明，一般1W白光应用正向电压为3.0-3.6V左右，也就是说，当标称为1W的LED在流过350毫安电流时，它两端的电压可能在3.1V，也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值，为保证1WLED的寿命，一般LED生产厂家建议灯具厂用350mA的电流去驱动(有些厂家由于封装工艺及散热等方面的原因，从保证寿命方面考虑，会建议用户降低到320毫安或300毫安)，当通过LED两端的正向电流达到350毫安后，LED两端的正向电压很小的增加，都会使LED正向电流大幅度的上升，使LED温度成直线上升，从而加速LED光衰，使LED的寿命缩短，严重时甚至烧坏LED。由于LED的电压、电流变化的特殊性，因此对驱动LED的电源提出了严格要求。 LED驱动电源是LED灯具的关键所在，它就好比一个人的心脏，要制造高品质的、用于照明的LED灯具必须放弃恒压方式驱动LED。 现在许多大功率LED封装厂将许多颗单个的LED通过并联和串联的方式将它们封在一起生产出了单个20W、30W或50W或100W甚至更高功率的LED，尽管在封装前这些单个的LED都严格做了挑选和配对，但由于内部数量少则有几十颗、多则几百颗单体LED,因此封装后的大功率LED成品在电压和电流上仍然有很大的差异，且相比单个的LED(一般单个白光、绿光、蓝光工作电压在2.7-4V，单个红光、黄光、橙光工作电压在1.7-2.5V)参数差异更大！（提醒刚上马的LED灯具厂对LED光源的封装品质可不能忽视）有些厂家，为降低产品的成本，采用恒压驱动LED(有些厂所生产的低档次大功率LED灯具，就是用恒压电源串联一个或几个大功率电阻来工作的；最差的驱动电源就是用电阻、电容降压的电压驱动方式），同样带来了批量生产时每个LED发光亮度差异大、LED不能工作于最佳状态、寿命短、发热厉害等一系列问题。如果你购买的LED灯具，在电压正常(比如市电AC220V时)比较亮，而在电压比较低时(比如市电下降到AC190V时)感觉亮度下降许多，那么可肯定你所购买的LED灯具质量是不好的,该灯具选用的LED驱动电源品质是比较差的。也许有些人会说:你说的这些话是不是有夸大之嫌?其实没有,不信请你看看公路旁边安装的LED指示灯就明白了（晚上去观察，印象会更深刻的）,差不多;十个就有一个有缺陷;,要么指示数字的少笔划(有部分LED损坏造成的结果),要么是一边亮一边暗.为什么会出现这样的不良现象?这就是选用低品质LED驱动电源去驱动LED的结果。恒流源驱动是最佳的LED驱动方式，采用恒流源驱动，不用在输出电路串联限流电阻，LED上流过的电流也不受外界电源电压变化、环境温度变化，以及LED参数离散性的影响，从而能保持电流恒定，充分发挥LED的各种优良特性。采用LED恒流电源来给LED灯具供电，由于在电源工作期间都会自动检测和控制流过LED的电流，因此，不必担心在通电的瞬间有过高的电流流过LED，也不必担心负载短路烧坏电源。对于0.5W或1W或3W或更大功率的LED，最好的驱动方式是：将这些大功率LED全部串联，而不要并联；对于小功率LED（如常见的用20毫安驱动的LED）可选用串并联的方法去驱动，但并联路数也不能过多，否则产品一致性就大打折扣。采用恒流驱动方式，它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动，同时恒定的电流使LED的亮度稳定，也便于LED灯具厂实施大批量生产时保证产品的一致性，因此众多厂家已经充分认识到驱动电源的重要性，许多LED灯具厂家已经放弃恒压方式，而选用成本稍高的恒流方式驱动LED灯具了。有些厂家担心电源驱动板选用电解电容会影响电源的寿命，其实是一种误解，比如：如果选用105度，寿命为8000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算方式“每降低10度，寿命增加一倍”，那么它在95度环境下工作寿命为16000小时，在在85度环境下工作寿命为32000小时，在75度环境下工作寿命为64000小时，如果实际工作温度更低，那么寿命会更长！由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的！ 还有一点值得LED灯具企业注意：由于LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效，根据实验测试表明：LED自身温度每上升5摄氏度，光通量就下降3,因此LED灯具一定要注意LED光源本身的散热工作，在可能的情况下尽量加大LED光源自身的散热面积,尽量降低LED自身的工作温度，如果条件允许，最好能将电源部分与光源部分隔开，一味地追求小体积而忽视灯具及电源的工作温度是不可取的,从表面上看，外形小巧了，但寿命却短了、光衰加大了，属典型的“因小失大”。 技术部乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之四大功率LED照明的主要技术难点是散热，成本考虑需关注使用成本。随着政府和民众节能环保意识的提高，以及大功率LED技术的进步，大功率LED正越来越多地用在通用照明应用中，包括景观照明、交通信号灯、室内装饰灯、矿灯、航标灯、汽车用LED照明灯和室内LED装饰灯等。这些大功率LED不仅已经可以提供照明应用所要求的亮度、使用寿命、色温，还具有光源定向性、维护成本低(使用寿命长)、能量消耗少、环保、省电等优异特性 全球有超过200亿个采用白炽灯、卤素灯、荧光灯的照明装置，这些照明装置很多都被用来提供定向照明，但它们的光源是全方向性的，光使用效率比较低。以家用射灯为例，如果不带反射罩，传统射灯一般只有50的光使用效率。大功率LED灯可以提供高效率的方向性照明，使用寿命可达50,000个小时。 但是，散热问题和相对较高的成本目前仍是阻碍大功率LED照明应用迅速普及的两大难题。LED的每瓦流明已取得了很大改进，但LED的大多数电能均被转化为传导热。此外，对于一般照明，将需要数个或者大量的LED放在一个模组中以达到所需的亮度。多个LED集中在有限的空间中，将造成散热困难，LED模块温度升高，导致LED的寿命降低，并加速LED的光衰、影响LED驱动器等元件的效率和可靠性（一般元件的工作温度需控制在80C以下）。温度升高，还使LED输出的光波长发生变化，改变颜色特征，有可能影响汽车照明。 “解决散热问题有几个方案可选择，包括选择高质量的解决方案；进行热量控制，当温度升高时减少电流，以降低功耗；选择进行合理的热设计，等等。” 具有12年LED业务经验的艾睿(Arrow)电子亚太区照明产品开发总监吴秉彦指出，“比如，艾睿电子代理Cree公司的产品。在Lumileds、Cree和Nichia三大大功率LED厂商中，Cree公司的产品在亮度和效率方面具有显著优势。Cree的最新产品仅需1W功率就能提供100流明的亮度，在同等亮度下消耗的功率更少，而其独特的结构还有利于散热。” Cree公司的XLamp LED能在50,000小时内保持自己原有光通量的百分之七十,远大于普通室外发光设备的使用时间。此外，XLamp XR-E XR-E LED的CRI(显色指数)能够达到80，而钠发光设备只能达到20或者更低。XLamp XR-E发光二极管提供标准的等级代码，在350毫安下每二极管可达到100流明的光度，配合其较高的高度输出,它只需用少于80个的XR-E发光二极管便能达到一般街灯照明的要求。 针对消费者普遍认为的LED成本相对高的问题，吴秉彦也有不同的看法：“在亮度相同的情况下，目前LED射灯的价格是传统射灯的10倍左右，但这并不是大功率LED照明成本的完整写照。事实上，很多人只看到了LED灯的本身成本，而没有考虑整体使用成本。”乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之五大功率在台灯灯具中的应用发布: 2008-1-26 大功率发光二极管（LED）作为国家正在组织实施的绿色照明计划中的重点，其应用产品有着显著的性能优势，不过其应用方法仍未被市场广泛了解。文章结合台灯的使用条件以及大功率LED台灯的特点介绍了大功率LED在照明应用中的注意事项。希望能够为大功率LED在我国的推广使用作出贡献。 随着国家“中国绿色照明工程”的启动，国家经贸委等个部门，共同组织实施的一项旨在节约电能、保护环境、改善照明质量的活动。“绿色照明”是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品来达到改善人们工作、学习、生活的条件和质量的目的，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境，以期充分体现现代文明的照明。 t)f/I#WyaH大功率是一种新产品，是国家绿色照明工程中明确推广使用的产品，但在照明领域中特别是民用照明领域中几乎还没有具体的应用，照明光源与其它光源的原理、器件和灯具的结构、性能等完全不同，又没有相关的国家标准可以作为设计依据，更不能简单地套用以前灯具原有的标准。南京汉德森半导体照明有限公司在国内领先研制成功大功率台灯，已经实现批量生产并面向市场全面推广，在市场中获得了用户和中间商的认可和支持。?7Dg)a/e s 照明工程师社区 | IL PG:yA(q#Rx 为了能够更好地进行大功率照明灯具的开发，提高大功率灯具的使用性能，为大功率在照明领域的应用和推广贡献一份力量。我们结合开发大功率工程灯具的经验和这次开发台灯产品中的相关设计要求，总结出大功率台灯产品开发过程中的一些设计要点和经验供参考。yMy!Z5a:I 照明工程师社区 | IL .G/vr t,W+H4p 1、台灯的使用要求照明工程师社区 | IL jU4Y1pMe2MZ5.H+l0uVZ5R台灯一般用在阅读、书写、设计、批阅等办公或学习照明等场所。对于做桌面工作的人来说，保证工作区的良好的视觉环境，对提高学习和办公的质量，提高工作效率及保护身体健康有很大的好处。在使用台灯的场所，如果灯光的照度低和显色性不佳，会导致阅读者视觉疲劳，而灯光光线长期地频闪或有眩光会给人的视觉神经系统带来严重伤害，所以要特别注意照明的质量。只有充分地分析照明的特点并选择合适的灯具，才能让我们的学习和工作变得更加舒适，愉快，同时使生活变得更加丰富多彩，从满足人类照明舒适、健康的角度出发并考虑到能源的节约，良好的照明应具备五个条件。照明工程师社区 | IL -P)D(Lza0ynN1t(rU1.1 桌面照明要有足够的照度Blk3Z5a8 照明工程师社区 | IL oQHQ a6T+M w1g 以目前，我国学校及写字楼等照明场所普遍采用的照明设计标准是年代制定的，其中办公、学习的桌面照度标准仅为国际标准的/，国际标准为（），而我国标准约lx。新标准已达到国际标准水平，照度太低或太高会导致阅读的困难，容易造成视觉疲劳，影响阅读和工作效率。照明工程师社区 | IL |n8Lc!s6u-D m*G9Y;t2s#nC/s(e1. 显色指数大于(uQw1Pka 照明工程师社区 | IL ZxG IW 显色指数即为光对颜色的还原程度显色性。在显色指数较低的灯光下（一般荧光灯为）阅读，眼睛对颜色的分辨能力低，容易造成视觉疲劳。一般台灯照明的显色指数应大于。照明工程师社区 | IL L9LQ3e2Q.D!,l照明工程师社区 | IL o3c/P6bI ,P 1 光线要稳定 如果灯光足够“亮”，但却在不停地“闪烁”，光线不够稳定，我们说它存在“频闪”。当频闪超过一定的范围时，会产生视觉疲劳，而长期的视觉疲劳会对人的视觉系统造成损伤。长时间在这种照明环境阅读或工作会损伤眼睛，并有眼胀头痛等不适症状。T在电脑日益普及的今天，许多人在灯光下使用电脑，通常电感镇流器荧光灯的频闪和荧光屏的帧幅闪动（每秒更换画面次）重叠，形成光共振，对人的视觉系统伤害更大。所以，欧洲电工委员会早在年就禁止在有电脑荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯，以保护电脑操作人员的健康。而我国目前对此尚无相应法规，加之宣传较少，故未引起人们的重视，但随着“城市灯光综合症”发病率的日益增高，相信与之对应的法规的出台只是时间问题了。 人眼受到眩光影响后，会感到刺激和压迫，失去明快舒适的感觉，时间稍长就会产生心情厌烦、急躁不安等情绪，对阅读和工作都会带来严重的不利影响。推广采用节能光源一直是我国的节能政策，提倡绿色照明就是指对环境友好，要使照明产品不对环境造成不利影响，同时又能体现现代文明的照明文化。绿色照明的核心是选择高效、节能、环保的光源、附件及灯具。只有充分节约能源，才能减少发电厂对大气，和X的排放，从而减缓“温室效应”，减少酸雨的产生，避免人类长期生活在一定浓度的和X空气中而产生的呼吸道类的疾病。同时绿色照明产品制造过程和废弃过程对环境破坏要小。大功率台灯产品的应用是一个多个学科的融合，影响产品的因素很多，主要包括大功率的性能和参数、工业造型设计、光学设计、热设计、电路设计、结构设计、加工工艺、生产工艺等环节。在设计和生产过程中必须充分考虑相关因素，任何一个环节出现偏差都会影响产品的性能和效果。是典型的绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品，由于目前常见的支架式和片式热阻大、光衰大、光通量小，很难胜任作为照明光源的重任，所以大功率白光光源是必然的选择。（1）效率高：大功率的发光效率已/，更由于的光谱几乎全部集中于可见光波段，光效远远大于白炽灯并逐步接近节能灯和荧光灯； （2）光线质量高：由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有有害辐射，不会给人眼带来负面影响，长时间阅读或工作不会有眼睛发疼发胀的现象；（3）显色性好：与荧光灯相比，大功率台灯的显色指数高，通常在左右。这样有利于减轻人眼的疲劳程度，对保护视力有很大帮助（4）维护成本低：寿命长，光通量半衰期寿命万小时以上，一般正常使用年以上。抗冲击和抗震能力强，没有钨丝、玻壳等易损坏的部件，非正常报废的可能性很小；（5）体积小：可以使灯具小巧精致，更适合不同的使用场所；照明工程师社区 | IL 0GA(F W F（6）与蓄电池配合，很容易把台灯做成应急灯。当在停电或紧急情况下，能帮助人们疏散和照明；照明工程师社区 | IL Ll7fDXo n照明工程师社区 | IL O*L%zB,m （7）绿色环保：废弃物可回收，没有污染；不含有汞成分。照明工程师社区 | IL s kR;sh#?i照明工程师社区 | IL .r)8uU$Jc 2.2 电源的选用和要求.Kx-Yck(A o&?(r-D9c+Ft Z P W驱动方式有多种，在台灯产品中我们采用低压恒流驱动，这是比较理想的驱动方式，它能避免正向电压的改变而引起电流变动，同时恒定的电流使的亮度稳定。一般采用交流电驱动的光源具有频闪效应会使视觉神经受到不断变化的强光刺激容易疲劳，采用恒流驱动的能够发出稳定的光线，完全无频闪现象，阅读舒适。台灯为低电压输入，是安全电压，避免了普通灯具因电路故障带来的安全隐患。2_ Ak)u6EC2Q/T 照明工程师社区 | IL C+i7Y9|(JW;_4Yr)q 2.3 高效能的灯具光学系统 Q%a4l;S(B!k-s 照明工程师社区 | IL -HtEG*_gNH_ s$y 一个优质的灯具还要有高效能的光学系统，而高效能的光反射器是最有技术含量的部件之一，也是最不容易被人拷贝的部件之一。它应该具有高反射性、良好的控光角度和反射出来光的均匀度。我们通过计算机模拟来设计灯具的光学系统，使得从发出的光线通过反射器或透镜等光学器件重新分配，达到设计要求，使之配光合理。采用反射效率高、耐久性好的反射器，反射器经过阳极氧化处理使反光效率完全发挥出来，提高反光器的反光性和可靠性；用透光率高的混光材料做灯罩。既保持了光学系统的高效率，又减少了眩光。照明工程师社区 | IL cpK _hV3lo?%pY&j)Yc在平时选购台灯作为学习、工作的照明灯具时，我们应特别注意灯具的眩光问题，不要让光线直线投射于眼睛。因为光线直接投射于眼睛，眼睛会有畏光感而容易感到疲倦，且使瞳孔缩小因而感觉周围变暗，导致视线不清。长时间在这种照明环境下看书、写字，视力就会大大受损，长此以往，会引起近视等各种眼疾。用眼卫生，首先应从高质量的照明开始，这就要求我们在选购台灯时更要注意发光质量。照明工程师社区 | IL fd %wS(F照明工程师社区 | IL uZ&Jipf y pJ 2 灯散热系统LAJ9lz|Gz *bN$RFt!f6T散热是影响台灯使用的主要因素，大功率应用过程中，器件和灯具的散热显得很重要。我们对封装和二次散热进行充分设计时，保证提高所有环节的散热性能。我们设计二次散热装置，来降低器件的热阻。整体考虑导热、散热特性，以获得良好的整体热特性。照明工程师社区 | IL m LD j6s-o 照明工程师社区 | IL ;IJ5p9b#P0w,I3e f 2 整体结构要求QYJe,eK$a 3urw dKg i2优秀的灯具不仅有高品质的、高品质的电器组件、高效能的反射器、合理的结构，还要有好的产品造型设计。我们在大功率台灯产品设计时就充分利用大功率的特点和优势，在满足实用需求和最大限度地发挥光源光效的前提下，对灯具进行小型化设计，将灯具整体设计成小巧精致使它可以适合不同的使用场所。对灯具采用工业造型设计，使灯具在外观造型上具有美观、舒服、耐用等美学效果又能够和环境相协调。灯具的结构件全部采用金属材质，金属材料给人以结实耐用和高档次的感觉，体现出产品的档次和现代感。由于本身的优势以及高品位的灯具结构，我们将大功率台灯定位为高档台灯产品，广泛适用于办公和学习场所。照明工程师社区 | IL p.Pe,l|L.slq#Ob%m-PO_ a3、目前市场上的台灯状况照明工程师社区 | IL X4ZFi,jL.D-tRU(CG;C1b(l目前市场上的台灯按其种类可分为三种：一种是普通的白炽台灯，一种是卤素台灯、另一种是荧光台灯。采用普通的白炽灯泡或卤素灯的台灯，其优点是价廉、发光的连续性能好，缺点是耗能多，尤其夏天会使人感到热。由于灯丝发光较集中，如果其功率稍大就会产生眩光，反之，又会造成照度不够。另一种普通荧光灯的台灯，因荧光管发光面较大，从而被照射面光线较均匀，被照射物后影形较小，对眼睛有较小干扰。但它的显色指数低，且其频闪效应使眼睛容易疲劳。照明工程师社区 | IL tA JZaw0LL&ca7i nyx这里需要强调的是，对台灯要做系统和科学的评价，而不能轻信某些厂家达到了某一项指标就自称为“护目灯”、“护眼光源”。e1Sz4w&m 照明工程师社区 | IL A6ywDo p,p 现在在市场中还没有其他厂家推出大功率台灯的应用产品，普通的顾客对台灯的认识还需要进一步普及提高。照明工程师社区 | IL msJ(Q2j7mpC |照明工程师社区 | IL (Aed9+3o/D!?,f/j 从照明产品的寿命全过程来看，目前产品制造过程和废弃过程完全没有受到重视。至于寿命结束的含汞灯，不应该随便废弃和破碎，应集中处理以回收有害物质。这一点国外有些国家已有立法，也希望中国这个灯具使用大国早一点提到日程上来。照明工程师社区 | IL $/RlifT照明工程师社区 | IL 13|. O4B,E 4、大功率台灯技术指标8?8O. a?+pt;G ZHU!:N2P3g南京汉德森半导体照明有限公司生产的大功率台灯是用金属结构配合大功率发光管制成的。该产品能够结合装饰照明效果，性能稳定，安全环保，耗能极低，是非常理想的新一代环保台灯产品。照明工程师社区 | IL A3d:ML照明工程师社区 | IL id4gx ?!egGml 4 功能及特点N7s8d%Z.n36P8Dp 照明工程师社区 | IL -X5Bkiwn （1）节能：光源采用大功率，能耗低，效率高。功率：/；照明工程师社区 | IL v;Q6p:C-R9_ T照明工程师社区 | IL H1Vq)lO （2）环保：无污染、紫外线、红外线和热辐射；照明工程师社区 | IL P+6rb1u;2jee9rS0g4GWSq5E（3）保健护眼：采用低压恒流电源，无频闪，无眩光，照射面积广，亮度均匀，视觉效果好。真正做到了发光柔和、平稳、连续，接近自然光，是真正的理想光源；照明工程师社区 | IL RI.Iz y:U!?照明工程师社区 | IL !KnEWwkVx （4）经久耐用：灯的寿命长达h。采用金属结构，金属质感强，结实耐用；照明工程师社区 | IL p/K BM3X)Ead照明工程师社区 | IL 4a)iD;I31J*b GA XU （5照度充足：在台灯发光部位距桌面条件下，桌面照度可达到以上。照明工程师社区 | IL G)y1H ;aU(TD照明工程师社区 | IL S8uFg(Py;c D 5、大功率台灯的市场前景zP5JVmf6M1W 照明工程师社区 | IL *J8h*v3L5Y iCg 由于目前大功率台灯正处在市场开拓阶段，价格偏高，且客户对其了解甚少。但其市场潜力巨大。考虑到它的诸多优点，如护眼、省电、环保和寿命长，可以预计，在不久的将来，随着大功率台灯成本的不断下降，它的市场会有广阔的发展。到时，大功率台灯将进入千家万户，成为我们每天工作生活的好伙伴。乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之六拉伸铝结构的LED路灯的散热和配光日前中国散热元件厂商南京汉德森在大功率LED散热技术方面发表了突破，推出拉伸铝结构的LED路灯产品。汉德森通过採集不同功率的LED光源所产生的热量，计算出散热面积，然后将LED光源封装、散热器、电源、灯头、灯罩等设计成一体，推出拉伸铝结构的LED路灯产品，该产品外观表面结构工艺采用阳极氧化处理、灯头直接对外的散热方式，LED灯头壳体既起到传统透光罩防尘、聚光、保护灯头的作用，又能有效地散发一部分热量，保证LED灯具的整体散热性能。汉德森研发小组先后查阅了近百卷资料，瞭解我国数十家半导体上中游企业的产品，借鑑了传统路灯的优势，在此基础上，研发人员对LED的散热性、亮度、导热、光学、电源、结构等方面进行了一系列的深入研究，取得了以上显着成就。精确的配光角度使光线可以覆盖整个道路的横截路面，即使灯具在单侧布灯的情况下，也能达到合适的照度和均匀度，使光源的利用率大大提升。通过散热结构的优化设计和出光的二次配光设计，完善解决光谱覆盖的有效面积等问题，达到光线的均匀分佈，高数值的显色指数。这种一体化设计不仅满足了LED路灯光源的特殊要求，而且可与多数传统路灯灯具配套通用，大大拓宽了LED路灯的应用范围。 目前LED路灯的散热方式主要有：自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低，热管和回路热管散热方式成本高。而路灯具有户外夜间使用、散热面位于侧上面以及体型受限制较小等有利于空气自然对流散热的优点，所以LED路灯建议尽可能选择自然对流散热方式。散热设计中可能存在的问题有：1.散热翅片面积随意设定。2.散热翅片佈置方式不合理，灯具散热翅片的佈置没有考虑到灯具的使用方式，影响到翅片效果的发挥。3.强调热传导环节、忽视对流散热环节，儘管眾多的厂家考虑了各种各样的措施：热管、回路热管、加导热硅脂等等，却没有认识到热量最终还是要依靠灯具的外表面积散走。4.忽视传热的均衡性，如果翅片的温度分佈严重不均匀，将会导致其中一部分的翅片（温度较低的部分）没有发挥作用或作用很有限。现在LED路灯散热技术，一般使用多为导热板方式，是一片5mm厚的铜板，实际上算是均温板，把热源均温掉；也有加装散热片来散热，但是重量太大。重量在路灯系统上十分重要，因为路灯高有9米，若太重危险性就增加，尤其遇到颱风、地震都可能产生意外。也许，未来LED广泛进入路灯领域后，可能形成模组化散热会更好地解决LED路灯散热难的状况。乐百利特技术部应用产品系列培训材料 之七LED大行其道 景观照明需提高一致性和可靠性亮起来的奥运工程水立方，使LED（发光二极管）走进了普通大众的视线。LED产品节能、环保、寿命长，此前，我国各大中城市的室外景观照明也多在应用LED产品。除了城市、旅游区的亮灯工程和美化灯光外，许多小区和重大建筑工程乃至饭店、宾馆，现在都在采用LED取代传统、耗电的霓虹灯，我国LED景观照明可谓遍地开花。据有关方面统计，2007年我国LED室外景观照明产值达到60亿元，室内景观照明约10亿元。LED已开始形成新兴产业，专家建议，在发展过程中应特别注意艺术化、人性化和智能化的要求。因景制宜美化环境目前景观照明在我国LED应用市场所占的份额是比较大的，占到25%。景观照明在政府力量推动下快速增长，主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，能够节约70%的电能。常见的景观灯具包括：园林灯、步道灯、地埋灯、小型射灯、草坪灯、快车道分道地灯、壁灯、雕塑装饰等。受到2008年北京奥运会和2010年上海世博会的影响，北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐。估计未来三年，景观照明销售额年均复合增长率将达到37.2%。LED景观照明的目标是使景观照明与景观协调，因景制宜，因建筑特色制宜，达到美化环境的新水平。中国科学院半导体所所长李晋闽介绍说，LED灯具设计要做到白天美化，夜幕下艺术亮化。LED光源便于实现动态变幻控制，色彩缤纷，目前三基色LED都采用8位数码的灰度控制，色彩种类可达1677万种，可以对景观起到烘托的作用，使其更具艺术品位。另外，LED作为景观照明还具有可靠性高、便于非标设计及超长跨距控制等优点。李晋闽说。复旦大学教授方志烈认为，目前LED在景观照明方面技术已渐趋成熟，地区性标准已有制定，行业正在规范之中，它的节能、环保和美化生活的优点正在充分发挥。景观照明中灯具的可靠性仍是值得重视的问题，散热和防水技术则是关键问题，应特别重视。景观照明的应用是LED应用的大本营，目前来看也是LED应用保持稳定增长周期最长的领域之一。江苏稳润光电有限公司副总经理陈和生认为，LED在景观照明方面的优势无可比拟，出光柔和，色彩鲜艳，易于实现动态数码控制，应用前景很好，同时也为全社会在能源紧张的大背景下进一步提高城市美化、亮化水平提供了可行性极高的解决方案。随着城市化进程的加快，各地方政府均加大了城市景观亮化照明的实施力度，由于半导体照明亮化具有节能、安全、五彩缤纷的特点，目前在景观亮化中的点、线勾勒亮化方面已经表现出了明显的市场优势，成为市场上的绝对主力，在替代传统氖泡、霓虹灯等方面的综合竞争优势已经相当明显，城市景观亮化照明市场将迎来一个爆炸性增长期。上海蓝宝光电材料公司总经理梁秉文认为，由于LED功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的竞争力。2006年国内LED亮化市场规模的成长速度超过了70%，其市场规模每年约200亿元左右，将来市场的发展前景是提高景观亮化的设计水平，跳出简单的勾边、跑动的俗套，能够结合LED的优点，提供高质量、高品位的亮化工程和产品。梁秉文说。提高产品一致性和可靠性目前LED的技术发展水平和成本状况与传统光源相比，在光色照明领域具有明显的综合竞争优势。中国科学院半导体所所长李晋闽认为，未来影响LED在景观照明方面应用的因素主要有：LED的单灯光通量，应进一步提高LED的单灯光通量。另外，价格较高，这是影响LED照明灯具普及的主要原因。电光源技术与微电子技术的结合程度不够，控制方式需要升级。LED产品的一致性、模块可靠性有待提高。李晋闽建议，开发多种多样的LED产品，增强LED产品的表现力，扩大其应用的市场。梁秉文介绍说，景观照明应用的LED产品主要是以直径5mm为代表的传统LED器件，以单色和红绿蓝三基色为主。由于目前LED景观照明并没有标准，所以在器件选择上并没有什么特殊要求。影响景观照明应用的主要因素，梁秉文认为有以下两点，首先，产品设计没有标准，产品种类繁多，价格差异巨大，使客户无从选择。其次，工程设计施工没有规范，防护性能、连接件、驱动控制技术不过关，导致产品在实际使用中寿命没有达到预期要求。陈和生也认为，技术上可靠性要进一步提升，设计、施工水平要进一步提高，另外，防水处理要更加合理。据不完全统计，景观照明方面的LED，死灯现象有50%是由于防水处理不好造成。陈和生介绍说。梁秉文建议，针对市场应用的主流产品如点光源、护栏灯、灯串、软带灯等，尽快出台相关产品的标准。同时，尽快起草景观亮化照明设计规范和施工规范，出台景观亮化节能政策，出台强制措施淘汰高耗能产品。上下游配套产业需协同努力LED可提供红绿蓝全彩，灯具光彩更易实现软件程控，LED光源效率更高等，这些特点使其较之传统光源滤色片的方案具有技术上的优越性，市场已逐渐启动。华刚光电（上海）有限公司技术部经理邵嘉平介绍说，高亮度LED用于户外景观照明，主要以圆灯、椭圆灯为主，目前合适的表面贴装产品也逐渐介入市场。总体来看，目前，景观照明领域，LED本身高辉度、低能耗、长寿命、无污染、易调控等特点，使其市场占有率日渐提高，但大规模LED景观照明工程的系统控制、大批量LED使用中的均齐性（光度和色度的均匀性、输出强度的衰减特性等）问题尚待进一步解决。邵嘉平介绍说。LED的众多优点使其在景观照明领域逐渐占据市场的主导。具体来说，LED的方向性使得其辉度值较高，在同样的视限条件下，LED光源的可视距离就是普通荧光灯源的5倍。邵嘉平认为，LED固有的一些优点是LED景观照明得到飞速发展的主要驱动力，而LED较为娇贵（需要配套的优异散热、恒流驱动等解决方案支持），使用不当，就容易出现光衰甚至死灯现象，这就需要LED应用开发者，紧密联系客户，与上下游产业配套，协同努力，共同提高产品质量，推广工程应用。对于LED在景观灯具方面的研发方向，李晋闽认为，主要有以下几个方向：首先是继续研发大功率LED。其次是LED灯具的紧凑型模块化电源|稳压器设计。LED供电区别于传统光源，使用的是低压直流电，而目前，高效率的直流供电源尚不成熟，低效率的供电系统使得LED节能水平大打折扣。另外，LED平面型光源会出现点状光斑以及混色不均匀现象，也是阻碍LED在景观照明中发展的因素。在景观照明方面，LED有着更为独特的优势，可以深信，LED景观灯具将沿着多学科交叉融合的大道，朝着艺术化、智能化、人性化的方向快速发展，LED正孕育着无限商机。观点碰撞中国科学