LED技术及LED照明灯具基础知识.doc

LED技术及LED照明灯具基础知识 LED照明技术基本知识 1、LED光源的特性 1、 高效节能：以相同亮度比较，3W的LED节能灯333小时耗1度电，而普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通5W节能灯200小时耗1度电。 2、超长寿命：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时) 3、健康：光线健康光线中含紫外线和红外线少，产生辐射少(普通灯光线中含有紫外线和红外线) 4、绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，普通灯管中含有汞和铅等元素。 5、保护视力：直流驱动，无频闪(普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪) 6、光效率高：CREE公司实验室最高光效已达260lm/W，而市面上的单颗大功率LED也已经突破100lm/W，制成的LED节能灯，由于电源效率损耗，灯罩的光通损耗，实际光效在60lm/W，而白炽灯仅为15lm/W左右，质量好的节能灯在60lm/W左右，所以总体来说，现在LED节能灯光效与节能灯持平或略优。(2011年5月数据) 7、安全系数高：所需电压、电流较小，安全隐患小，于矿场等危险场所 8、市场潜力大：低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。 2、LED节能灯设计理论 LED的出现打破了传统光源的设计方法与思路，目前有两种最新的设计理念。 1.情景照明：是以环境的需求来设计灯具。情景照明以场所为出发点，旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境，去烘托场景效果，使人感觉到有场景氛围。 2.情调照明：是以人的需求来设计灯具。情调照明是以人情感为出发点，从人的角度去创造一种意境般的光照环境。情调照明包含四个方面：一是环保节能，二是健康，三是智能化，四是人性化。 “情调照明书”是中国第一本引领LED照明设计潮流的书籍，打破了设计理论长期被国外巨头垄断的局面，使LED的应用更加容易为市场所需要。将最新的情调照明设计理念贡献出来与大家分享，借此希望更多专家学者、设计师参与讨论和提出建议。 LED有分立和集成两种封装形式。LED分立器件属于传统封装，广泛应用于各个相关的领域，经过四十多年的发展，已形成一系列的主流产品形式。芯片集成COB模块目前属于个性化封装，主要为一些个案性的应用产品而设计和生产，尚未形成主流产品形式。传统的LED做法是：LED光源分立器件→MCPCB光源模组→LED灯具，主要是由于没有现成合适的核心光源组件而采取的做法，不但耗工费时，而且成本较高。实际上，我们可以将“LED光源分立器件→MCPCB光源模组”合二为一，直接将LED芯片集成在MCPCB上做成COB光源模块，走“COB光源模块→LED灯具”的路线，不但省工省时，而且可以节省器件封装的成本。与分立LED器件相比，COB光源模块在应用中可以节省LED的一次封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中，实际测算可以降低30%左右的光源成本，这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上，通过合理的设计和微透镜模造，COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端；还可以通过加入适当的红色芯片组合，在不明显降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性。在应用上，COB光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便，有效地降低了应用成本。在生产上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的COB光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展，灯具需求量在快速增长，我们完全可以根据不同灯具应用的需求，逐步形成系列COB光源模块主流产品，以便大规模生产。 COB的LED可以做到出光很均匀，所以在灯具配光的时候可以简化和减少光损。在应用上，COB的LED制造的灯具可以做到面发光，而不像普通LED那样是点光源，由于减少了配光的光度损失，所以理论上也可以做到更高光效。但是COB的LED在制造中要求使用更多的材料，例如荧光粉和硅胶，在成本上并没有优势。另外COB的LED串并方式在出厂时都已经固定，不如单粒的大功率LED那样可以自由搭配数量和颜色，调整色温和电气参数。影响LED平面光源（COB平面光源）的寿命及光效最重要的因素之一是结温。LED平面光源（COB平面光源）的结温是指LED平面光源（COB平面光源）集成LED芯片发光层P-N结的温度,LED结温其核心就是解决热散失能力的问题。 光拓光电公司的工程师们总结出影响LED平面光源（COB平面光源）结温的高低与下面的因素有关：芯片结构、LED芯片本身的封装热阻、二次散热体的热阻（尤指灯具热阻）、散热器导热率及散热面积的大小、平面光源模块与二次散热体介面的热阻、COB平面光源的铝基板（或陶瓷基板）的热阻、灯具的结构