LED燈與傳統(tǒng)燈的設(shè)計(jì)區(qū)別
出處:by808 發(fā)布于:2012-09-29 09:12:59
“十一”起,全國就全面禁止銷售100瓦以及以上的大功率普通照明燈,以后也將陸續(xù)禁止銷售其他功率的白熾燈。為什么會(huì)出現(xiàn)這種局面呢?因?yàn)殡S著國家大力發(fā)展環(huán)保節(jié)能事業(yè),更能符合這一要求的LED燈勢(shì)必將取代普通白熾燈。相信很多人都見到LED燈和普通照明燈,但是對(duì)這兩種燈有具體什么區(qū)別卻不清楚,我簡(jiǎn)單的總結(jié)了一下,主要是在光學(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)方面的區(qū)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:
?。?)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。
?。?)由于LED的光電特性對(duì)PN結(jié)溫度的變化非常敏感;封裝樹脂在高溫和強(qiáng)光照射下會(huì)快速劣化;長期的光輻射會(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,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。
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