LED燈具與傳統(tǒng)光源燈具的差異性
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繁華的城市離不開(kāi)LED燈的裝飾,相信大家都見(jiàn)過(guò)LED,它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個(gè)地方,也照亮著我們的生活。目前LED燈具與傳統(tǒng)光源燈具就性能、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)方面存在著很多不同地方。
1、在LED燈具性能評(píng)價(jià)方面
a)色空間均勻度評(píng)價(jià)來(lái)評(píng)價(jià)LED燈具的存在的不同觀察角顏色差異。傳統(tǒng)光源單個(gè)發(fā)光體的特征不同,LED燈具使用的LED燈是多個(gè)發(fā)光體組成并發(fā)光的,LED燈具中的發(fā)光體之間存在顏色差異性,需要使用色空間均勻度評(píng)價(jià)來(lái)評(píng)價(jià)LED燈具顏色的空間分布情況。
b)用壽命來(lái)評(píng)價(jià)LED燈具的耐用性。傳統(tǒng)光源的壽命性能的測(cè)量和評(píng)價(jià)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,而且具有互換性,所以傳統(tǒng)光源燈具的壽命可以通過(guò)替換損壞的光源、以及按10年壽命設(shè)計(jì)的燈的控制裝置來(lái)滿足要求,所以一般不評(píng)價(jià)傳統(tǒng)光源燈具的壽命。LED燈具的壽命與LED本身壽命、LED驅(qū)動(dòng)器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關(guān),而且目前LED燈形式較多,除了帶標(biāo)準(zhǔn)燈頭的LED以外,其他LED燈不具有互換性,這樣對(duì)不同的LED燈具,其壽命只有通過(guò)相關(guān)的壽命評(píng)價(jià)才能確定。在評(píng)價(jià)LED燈具壽命時(shí),不僅要聲稱光通維持壽命(LX),還要聲稱失效率(FX)。
c)燈具可以利用的光通量比例的評(píng)價(jià)參數(shù)和傳統(tǒng)燈具不同。傳統(tǒng)照明燈具用燈具效率來(lái)評(píng)價(jià),而LED燈具使用光效評(píng)價(jià)。d)不像傳統(tǒng)照明光源可單獨(dú)進(jìn)行光度測(cè)試,光度測(cè)量時(shí)可以使用相對(duì)法,LED光源對(duì)溫度極其敏感,不適宜將LED光源從燈具內(nèi)分離出來(lái)單獨(dú)測(cè)量,光度測(cè)量時(shí)應(yīng)采用絕對(duì)法對(duì)燈具整體進(jìn)行光度測(cè)試。
2、在LED燈具設(shè)計(jì)方面
LED燈具在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣配件、散熱措施以及結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)方面與傳統(tǒng)光源的燈具相比有明顯出別。
a)光學(xué)系統(tǒng)燈具的光學(xué)系統(tǒng)是燈具的靈魂,其目的是根據(jù)選定光源的特性設(shè)計(jì)一個(gè)符合具體照明要求的燈具光學(xué)系統(tǒng)。通常傳統(tǒng)光源燈具的光學(xué)系統(tǒng)由光源、燈座、反射器和透光罩組成。由于一些LED單元具有2π發(fā)光的光度特性,燈具的光度系統(tǒng)與傳統(tǒng)光源燈有很大區(qū)別。具體表現(xiàn)特征如下:
(1)LED燈具光學(xué)系統(tǒng)一般由LED芯片和透鏡組成LED單元或LED單元陣列組成,陣列有時(shí)排列在平整的鋁基板上、也可能在突起的或凹下的成型基板上,燈具使用、或不使用透光罩。燈具制造商可根據(jù)照明需求,將多個(gè)LED單元或數(shù)十個(gè)LED單元組合在基板上,應(yīng)注意控制組合后LED單元光色的一致性,考核LED燈具的色空間均勻度。
(2)由于LED的光電特性對(duì)PN結(jié)溫度的變化非常敏感;封裝樹(shù)脂在高溫和強(qiáng)光照射下會(huì)快速劣化;長(zhǎng)期的光輻射會(huì)使熒光粉的光致轉(zhuǎn)換率逐漸降低,并導(dǎo)致色座標(biāo)會(huì)偏移。出LED燈具壽命評(píng)價(jià)時(shí)通常是在限制色偏移的條件下,考核LED燈具的流明維持率。
b)電氣配件LED驅(qū)動(dòng)電源是構(gòu)成LED燈具性能優(yōu)劣的關(guān)鍵要素,也是燈具選擇或設(shè)計(jì)要件之一。LED燈具電氣設(shè)計(jì)應(yīng)考慮燈具要使用LED特性和數(shù)量、燈具的安裝地點(diǎn),以及燈具在電網(wǎng)中的位置來(lái)考慮電氣安全、恒流驅(qū)動(dòng)、抗擾度和EMI,選擇或設(shè)計(jì)合適的LED驅(qū)動(dòng)電源。由于LED是2V~3V的低電壓恒流源驅(qū)動(dòng),所以不象普通的白熾燈泡可以直接連接220V的交流市電,必須要設(shè)計(jì)電源和控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)LED.此外,LED模組的電氣連接也是LED燈具電氣系統(tǒng)的重要組成部分,應(yīng)充分考慮安全性,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的連接件、充分絕緣、防觸電保護(hù)等。
c)散熱措施
與傳統(tǒng)光源燈具一樣,LED燈具也是會(huì)發(fā)熱的,LED燈具的熱來(lái)自LED光電轉(zhuǎn)換中的損耗以及LED驅(qū)動(dòng)電源。與傳統(tǒng)電光源發(fā)光原理(白熾燈的熱幅射和熒光燈等的氣體放電)不同,LED的發(fā)光是電致發(fā)光,由于轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題,輸出的大部分能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能。而熱量在LED內(nèi)的傳遞的方式不是輻射而是傳導(dǎo)。所以在LED燈具散熱設(shè)計(jì)中主要目標(biāo)是有效地將LED芯片的熱有效地傳導(dǎo)出去,并有效地控制LED燈具內(nèi)LED結(jié)溫。
對(duì)于LED燈具,除了LED是發(fā)熱部件外,LED燈具中的驅(qū)動(dòng)器也是發(fā)熱部件,為了保證具有與LED光源協(xié)調(diào)的壽命,LED驅(qū)動(dòng)器的熱控制也非常重要,如果采用內(nèi)裝的驅(qū)動(dòng)電源,燈具應(yīng)根據(jù)其內(nèi)環(huán)境溫度選擇標(biāo)有相應(yīng)tc的驅(qū)動(dòng)器。而驅(qū)動(dòng)器獨(dú)立安裝時(shí),則應(yīng)根據(jù)安裝地可能的環(huán)境溫度選擇相應(yīng)tc驅(qū)動(dòng)器。
d)機(jī)械部件和結(jié)構(gòu)
機(jī)械的作用是通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把燈具的光學(xué)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和熱系統(tǒng)的位置和相互關(guān)系確定下來(lái),使燈具得以在設(shè)定的環(huán)境中固定并安全的使用。
傳統(tǒng)燈具的機(jī)械系統(tǒng)由固定光源、反射器、燈的控制裝置等部件的結(jié)構(gòu)、軟纜或軟線的走線結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、機(jī)械防護(hù)結(jié)構(gòu)、燈具固定結(jié)構(gòu)和燈具調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)等部分構(gòu)成,具體由燈座或光源連接器、燈座安裝支架、軟線固定架、接線端子座、外殼、燈罩和燈具安裝架等組成。由于LED光源的特性,LED燈有封裝、模組、LED光引擎、整體式LED燈、非整體式LED燈等幾種形式,除了最后兩種形式可能具有與傳統(tǒng)光源燈具類似內(nèi)部結(jié)構(gòu)以外,其他LED燈不帶有標(biāo)準(zhǔn)燈頭,這種情況下,LED燈具具有如下結(jié)構(gòu)特征:
-LED燈具中沒(méi)有燈座,而是用連接件完成LED燈與燈具的電氣連接,并采用其他方式將LED燈固定到燈具主體上。-為了導(dǎo)出LED芯片產(chǎn)生的熱,LED燈具有大量的散熱片,燈具的體積和重量比傳統(tǒng)光源燈具大得多,燈具的安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)作相應(yīng)考慮,以保證安裝的安全性和可靠性。同時(shí)散熱片應(yīng)設(shè)計(jì)成容易清潔或不容易積灰的結(jié)構(gòu),否則,散熱片的效率會(huì)很快降低。
當(dāng)LED燈具使用了電源線,而且電源線是可以拆卸進(jìn)行維護(hù)時(shí),屬于非Z型連接,與非Z型連接的傳統(tǒng)光源一樣,LED燈具也應(yīng)使用軟線固定架。以上就是LED技術(shù)的相關(guān)知識(shí),相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的LED燈回越來(lái)越高效,使用壽命也會(huì)由很大的提升,為我們帶來(lái)更大便利。