LED灯具设计技术优化策略

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：LED产生的热量总是越快传出去越好，灯具散热的好坏直接影响其寿命。室外LED灯的温升应为30℃，家庭照明的LED灯温升应为20℃。灯具温升的测定方法为：一般在LED灯工作2h及以上，测量LED灯散热片上的温度，减去环境温度，即是灯具的温升。LED灯的驱动电路的寿命应与LED的寿命相匹配等。4）LED灯必须注意眩目光的处理。

1.LED灯具设计的一般思路

灯具设计的内容与形式主要是光，LED新光源促使照明灯具设计开发的革新，从很大程度上改变了我们的照明观念，使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来，灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立，灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间，居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展。

一盏优质的LED照明灯从材料、垒晶、芯片、封装、电子电路设计、外壳散热器设计、机械加工到总体组装，它是物理、化学、光学、结构学、电学、电子学、环境气候学、热传导学、新材料学、机械加工学、金属无机物气体沉淀学、美学、人体视觉学等众多学科的综合，同时也是多个工程师协调合作的结果，它凝聚了最新的科学成果，不但节能、环保、长寿命、光照柔和，同时还具有美的享受。它应是模块化设计，方便组装、拆卸以及维护。灯具的任何一部分都必须经过精心设计、加工和装配，任一环节的缺失和配合不到位，都制造不出好的LED灯具。

设计LED灯具时应力求思路创新，不但要考虑灯的外观、颜色、造型等，还应从灯的显色性，光线是否柔和舒适来考虑。室内灯具的最高境界是“无影灯”，房间里没有任何常见灯具的踪迹，让人们可以感受到光亮却找不到光源。居室照明灯具的光源可能来源于地面、墙面、窗台、家具、饰物等。三基色LED可以实现亮度、灰度、颜色的连续变换和选择，使得照明从普遍意义上的白光扩展为多种颜色的光。

LED产生的热量总是越快传出去越好，灯具散热的好坏直接影响其寿命。室外LED灯的温升应为30℃，家庭照明的LED灯温升应为20℃。灯具温升的测定方法为：一般在LED灯工作2h及以上，测量LED灯散热片上的温度，减去环境温度，即是灯具的温升。不同厂牌光型的LED以及配不同折透镜，对LED间距、基板厚度有一定的要求，光学效果部分可以借助于软体来实现更为合理的配光线，比如TRACEPRO。居家用LED书写阅读灯最好有调光。LED灯的驱动电路的寿命应与LED的寿命相匹配等。

2.配光设计

1）为了使LED灯的照度均匀，LED灯具要设计二次配光，一般的做法是在每一个大功率芯片上面加透镜，使光线更加集中照射到预定地点，最好的方法是设计成可旋转任意角度的配光透镜，可使灯具的光照均匀照度调试到较满意的效果。

2）路灯、景观照明的灯具，可设计成蝶状、蝙蝠状、椭圆、矩形等，以最大限度满足亮度的覆盖和均匀度，即要满足总的亮度均匀度，避免斑马效应的出现。

3）在灯具外周布置较多的芯片，因为某一点的照度与光源的发光强度成正比，与距离的二次方成反比，越靠近灯边缘的LED灯，它照射的距离也越远，所需光功率越大。在灯具上采用不同布置的配光形式。

4）LED灯必须注意眩目光的处理。因为LED灯是点光源，一盏灯是由许多发光点组成，且发出的光线波长较单一，类似激光，光线在空气中传播的损耗比普通灯要小，对人眼有刺激，使人感到不舒服，这是必须解决的问题。降低发光强度可以有效地减少眩光，但会减小照度；采用磨砂灯罩或半透明灯罩也可以使LED灯输出的光线柔和，但也是以降低照度为代价，这两者是矛盾的，关键是在两者之间取舍合理，既做到眩光影响最小，照度也减少不多。

LED灯具设计技术优化策略

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