壹,led燈具與傳統燈具光源的區別
目前 ,led燈具與傳統光源燈具就性能、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。
傳統光源單個發光體的特征不同, LED燈具使用的LED燈是多個發光體組成並發光的,LED燈具中的發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。
傳統光源的壽命性能的測量和評價已經標準化,而且具有互換性,所以傳統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,所以壹般不評價傳統光源燈具的壽命。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和傳統燈具不同。傳統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 燈具在光學系統設計、電氣配件、散熱措施以及結構等設計方面與傳統光源的燈具相比有明顯出別。
a)光學系統
燈具中的光學系統是燈具的靈魂, 根據選定光源的特性設計符合具體照明要求的燈具光學系統。通常傳統光源燈具的光學系統由光源、燈座、反射器和透光罩組成。由於壹些 LED單元具有 2π發光的光度特性,燈具的光度系統與傳統光源燈有很大區別。具體表現特征如下:
(1)LED燈具光學系統壹般由 led芯片和透鏡組成的 LED陣列或 LED模塊,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。燈具制造商可根據照明需求,將多個 LED單元或數十個 LED單元組合在基板上,應註意控制組合後 LED單元光色的壹致性,考核 LED燈具的色空間均勻度。
(2)由於 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,並導致色座標會偏移。
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燈具性能優劣的關鍵要素,也是燈具選擇或設計要件之壹。
LED燈具電氣設計應考慮燈具要使用 LED特性和數量、燈具的安裝地點,以及燈具在電網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。
由於 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
與傳統光源燈具壹樣,LED燈具也是會發熱的,LED燈具的熱來自 LED光電轉換中的損耗以及 LED驅動電源。與傳統電光源發光原理(白熾燈的熱幅射和熒光燈等的氣體放電)不同,LED 的發光是電致發光,由於轉換效率的問題,輸出的大部分能量主要以非輻射復合發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。所第 4 頁 *** 8 頁以在 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, 並有效地控制 LED燈具內 LED結溫。
對於 LED 燈具,除了 LED 是發熱部件外,LED 燈具中的驅動器也是發熱部件,為了保證具有與 LED光源協調的壽命,LED驅動器的熱控制也非常重要,如果采用內裝的驅動電源,燈具應根據其內環境溫度選擇標有相應 tc 的驅動器。而驅動器獨立安裝時,則應根據安裝地可能的環境溫度選擇相應 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、 電氣系統和熱系統的位置和相互關系確定下來,使燈具得以在設定的環境中固定並安全的使用。
傳統燈具的機械系統由固定光源、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。由於 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,除了最後兩種形式可能具有與傳統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,並采用其他方式將 LED燈固定到燈具主體上。
為了導出 LED芯片產生的熱,LED燈具有大量的散熱片,燈具的體積和重量比傳統光源燈具大得多,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,屬於非 Z 型連接,與非 Z 型連接的傳統光源壹樣,LED燈具也應使用軟線固定架。