全面解讀LED燈具特性及其標(biāo)準(zhǔn)
d) 不像傳統(tǒng)照明光源可單獨進(jìn)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(nèi)分離出來單獨測量,光度測量時應(yīng)采用絕對法對燈具整體進(jìn)行光度測試。
2、在LED 燈具設(shè)計方面
LED 燈具在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、電氣配件、散熱措施以及結(jié)構(gòu)等設(shè)計方面與傳統(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)計一個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(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PN 結(jié)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(zhuǎn)換率逐漸降低,并導(dǎo)致色座標(biāo)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(qū)動電源是構(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)計要件之一。LED 燈具電氣設(shè)計應(yīng)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(qū)動、抗擾度和EMI,選擇或設(shè)計合適的LED 驅(qū)動電源。
由于LED 是2V~3V 的低電壓恒流源驅(qū)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(shè)計電源和控制電路來驅(qū)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(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)生的點陣振動的形式轉(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。
對于LED 燈具,除了LED 是發(fā)熱部件外,LED 燈具中的驅(qū)動器也是發(fā)熱部件,為了保證具有與LED 光源協(xié)調(diào)的壽命,LED 驅(qū)動器的熱控制也非常重要,如果采用內(nèi)裝的驅(qū)動電源,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)動器。而驅(qū)動器獨立安裝時,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)動器。
d) 機械部件和結(jié)構(gòu)
機械的作用是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計把燈具的光學(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。同時散熱片應(yīng)設(shè)計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,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?!?strong> 三、 LED 燈具存在的問題
由于LED 具有的多重特殊性,我們對它的美好未來充滿期待的同時,也不應(yīng)回避它目前存在的一些不足。
1.我國生產(chǎn)的大部分路燈的光度分布不合理。
以美國能源部(DOE)出版的SSL 燈具符合能源之星的合格判據(jù)作為標(biāo)桿,我們對2007年至2009 年檢測的200 個LED 路燈光度數(shù)據(jù)進(jìn)行評價發(fā)現(xiàn),只有3 個LED 路燈能夠滿足DOE規(guī)定的路燈光度分布和能效的相關(guān)要求,合格率僅為1.5%.所測的LED 路燈質(zhì)量離DOE 的標(biāo)桿要求相差甚遠(yuǎn),有待大大地提高。
2.在具有防浪涌干擾功能的LED 路燈中普遍存在的絕緣耐壓問題。
LED 路燈的EMS 設(shè)計只考慮了防浪涌干擾的功能,忽略了燈具安全標(biāo)準(zhǔn)中對電氣強度的要求,應(yīng)強調(diào)LED 路燈設(shè)計輸入的充分性,在滿足安全要求的基礎(chǔ)上考慮其他功能。
3.市場上存在一些質(zhì)量非常差的產(chǎn)品,表現(xiàn)為不明亮、短壽命、顏色差。
4.產(chǎn)品聲稱的性能不準(zhǔn)確。
5.產(chǎn)品標(biāo)簽上的信息不充分。
6.顏色質(zhì)量方面存在很多問題,如顯色性。
7.照明設(shè)計者仍然不信任SSL 產(chǎn)品。他們說需要更多的標(biāo)準(zhǔn)。
8.成本仍然太高,但政府高調(diào)激勵使用SSL 產(chǎn)品。
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