LED燈具與傳統(tǒng)光源燈具的差異性
繁華的城市離不開LED燈的裝飾,相信大家都見過LED,它的身影已經(jīng)出現(xiàn)在了我們的生活的各個地方,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、評價和設計方面存在著很多不同地方。
1、在LED燈具性能評價方面
a)色空間均勻度評價來評價LED燈具的存在的不同觀察角顏色差異。傳統(tǒng)光源單個發(fā)光體的特征不同,LED燈具使用的LED燈是多個發(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價來評價LED燈具顏色的空間分布情況。
b)用壽命來評價LED燈具的耐用性。傳統(tǒng)光源的壽命性能的測量和評價已經(jīng)標準化,而且具有互換性,所以傳統(tǒng)光源燈具的壽命可以通過替換損壞的光源、以及按10年壽命設計的燈的控制裝置來滿足要求,所以一般不評價傳統(tǒng)光源燈具的壽命。LED燈具的壽命與LED本身壽命、LED驅動器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關,而且目前LED燈形式較多,除了帶標準燈頭的LED以外,其他LED燈不具有互換性,這樣對不同的LED燈具,其壽命只有通過相關的壽命評價才能確定。在評價LED燈具壽命時,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價參數(shù)和傳統(tǒng)燈具不同。傳統(tǒng)照明燈具用燈具效率來評價,而LED燈具使用光效評價。d)不像傳統(tǒng)照明光源可單獨進行光度測試,光度測量時可以使用相對法,LED光源對溫度極其敏感,不適宜將LED光源從燈具內分離出來單獨測量,光度測量時應采用絕對法對燈具整體進行光度測試。
2、在LED燈具設計方面
LED燈具在光學系統(tǒng)設計、電氣配件、散熱措施以及結構等設計方面與傳統(tǒng)光源的燈具相比有明顯出別。
a)光學系統(tǒng)燈具的光學系統(tǒng)是燈具的靈魂,其目的是根據(jù)選定光源的特性設計一個符合具體照明要求的燈具光學系統(tǒng)。通常傳統(tǒng)光源燈具的光學系統(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LED單元或數(shù)十個LED單元組合在基板上,應注意控制組合后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PN結溫度的變化非常敏感;封裝樹脂在高溫和強光照射下會快速劣化;長期的光輻射會使熒光粉的光致轉換率逐漸降低,并導致色座標會偏移。出LED燈具壽命評價時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驅動電源是構成LED燈具性能優(yōu)劣的關鍵要素,也是燈具選擇或設計要件之一。LED燈具電氣設計應考慮燈具要使用LED特性和數(shù)量、燈具的安裝地點,以及燈具在電網(wǎng)中的位置來考慮電氣安全、恒流驅動、抗擾度和EMI,選擇或設計合適的LED驅動電源。由于LED是2V~3V的低電壓恒流源驅動,所以不象普通的白熾燈泡可以直接連接220V的交流市電,必須要設計電源和控制電路來驅動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,應充分考慮安全性,應采用標準的連接件、充分絕緣、防觸電保護等。
c)散熱措施
與傳統(tǒng)光源燈具一樣,LED燈具也是會發(fā)熱的,LED燈具的熱來自LED光電轉換中的損耗以及LED驅動電源。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,由于轉換效率的問題,輸出的大部分能量主要以非輻射復合發(fā)生的點陣振動的形式轉化熱能。而熱量在LED內的傳遞的方式不是輻射而是傳導。所以在LED燈具散熱設計中主要目標是有效地將LED芯片的熱有效地傳導出去,并有效地控制LED燈具內LED結溫。
對于LED燈具,除了LED是發(fā)熱部件外,LED燈具中的驅動器也是發(fā)熱部件,為了保證具有與LED光源協(xié)調的壽命,LED驅動器的熱控制也非常重要,如果采用內裝的驅動電源,燈具應根據(jù)其內環(huán)境溫度選擇標有相應tc的驅動器。而驅動器獨立安裝時,則應根據(jù)安裝地可能的環(huán)境溫度選擇相應tc驅動器。
d)機械部件和結構
機械的作用是通過結構設計把燈具的光學系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和熱系統(tǒng)的位置和相互關系確定下來,使燈具得以在設定的環(huán)境中固定并安全的使用。
傳統(tǒng)燈具的機械系統(tǒng)由固定光源、反射器、燈的控制裝置等部件的結構、軟纜或軟線的走線結構、密封結構、機械防護結構、燈具固定結構和燈具調節(jié)結構等部分構成,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)光源燈具類似內部結構以外,其他LED燈不帶有標準燈頭,這種情況下,LED燈具具有如下結構特征:
-LED燈具中沒有燈座,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,燈具的安裝結構應作相應考慮,以保證安裝的安全性和可靠性。同時散熱片應設計成容易清潔或不容易積灰的結構,否則,散熱片的效率會很快降低。
當LED燈具使用了電源線,而且電源線是可以拆卸進行維護時,屬于非Z型連接,與非Z型連接的傳統(tǒng)光源一樣,LED燈具也應使用軟線固定架。以上就是LED技術的相關知識,相信隨著科學技術的發(fā)展,未來的LED燈回越來越高效,使用壽命也會由很大的提升,為我們帶來更大便利。