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LED照明灯具

发布时间:2015-07-15 浏览:1594次 发布:中国照明灯具网
LED照明灯具

        led照明灯具是LED灯具的统称,是指能透光、分配和改变LED光源光分布的器具,包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件,以及与电源连接所必需的线路附件。随着LED技术的进一步成熟,LED将会在居室照明灯具设计开发领域取得更多更好的发展。21世纪的居室灯具设计将会是以LED灯具设计为主流,同时充分体现节能化、健康化、艺术化和人性化的照明发展趋势,成为居室灯光文化的主导。在新的世纪里,LED照明灯具必将会照亮每个人的居室,改变每个人的生活,成为灯具开发设计的一次伟大变革。



       固态照明包括LED和OLED,目前OLED尚未在普通照明中得到广泛应用,所以本文主要讨论LED。随着白炽灯的淘汰和高压汞灯逐渐退出,传统照明的范围缩小,目前主要包括卤钨灯、荧光灯、高压钠灯和金卤灯等光源及其配套电器和灯具。
评价节能的指标有光源和灯具的光效、寿命、光通维持率。环保指标是生产、运输、运行、废弃和回收过程中的有害物质排放量,以及运行期间所消耗电能对应的排放。LED不含汞等有害的发光物质,且光效、寿命和光通维持率均超过了传统光源,所以在节能环保方面的优势已为大家所公认。
在安全性方面,所有光源和灯具均需要遵循电气安全强制标准,这里只讨论光生物安全的蓝光危害问题。
舒适性指标有色温、显色指数、色容差、眩光指数等。传统光源应用时间长,相当于在光生物安全和光品质方面设定了门槛,LED是否已经全面超越?
 一、蓝光危害(目前存在的哪种光都有蓝光,和是不是led关系并不大,和亮度及色温的关系更大)
       蓝光危害已有国际标准和国家标准,危害等级和测试方法已有规范。不少研究结果已在期刊、会议和半导体照明联盟的白皮书上发表。
根据复旦进行的理论和实验研究,发现蓝光危害与光源的色温和亮度有关,LED与其他光源相比没有本质上的不同。
      在光源的色温和显色指数相近时,各类光源的蓝光危害效率差不多;蓝光危害效率与色温成正比,所以6500K光源的蓝光危害效率为2700K光源的2.4倍,色温的影响并不算大。
评价蓝光危害的蓝光加权辐亮度与亮度成正比,而光源的亮度变化范围可达100倍,所以蓝光危害主要由光源的亮度决定。控制了光源的亮度,蓝光危害也就控制住了。
对于色温低于6500K的光源,只要其亮度不超过100kcdmˉ2,或照度不超过1000lx,就是蓝光安全的(0类,无危险)。对亮度更高的光源,如果分类在低危险类(1类),只要避免直视,光源的使用也不受限制。
室内照明所用的传统光源中,直管荧光灯和紧凑型荧光灯(节能灯)的亮度最低,普通照明的色温范围内均属于0类蓝光危害(无危险),属于可以长时间直视的光源;卤钨灯和金卤灯亮度高,只能短时间直视。
      大功率LED单颗或集成封装器件的亮度很高,可能达到石英金卤灯的亮度,如用于投光灯,不能直接用眼睛看。
区域照明用的LED光源或灯具,需要在封装器件外面加一层扩散板或扩散罩,把亮度降低一个数量级以上,这样也可以实现0类蓝光危害。如果一个LED光源的亮度跟节能灯差不多,那它肯定是蓝光安全的。
当然,由于LED光源和灯具的亮度要大一些,做照明设计的时候特别要注意控制眩光。
总体来看,普通照明用白光LED光源和灯具只要控制住亮度,其蓝光危害就在安全范围内。
非视觉生物效应还没有很明确的标准。国内外已有的研究结果表明,光源的节律效率同样与色温成正比。为顺应人体的自然节律,晚上室内照明应该用低色温的光源,这样不会干扰人体的睡眠。
二、光品质
      舒适性由光源的光品质决定,指标包括光谱、色温、显色指数、色容差、空间颜色均匀性、眩光指数、频闪、寿命期间的颜色稳定性等。
      在几百万年的进化过程中,人类的眼睛已适应了自然界的连续光谱,包括太阳光、天空光和月光。
早期的人造光源都是连续光谱,如火把、蜡烛和油灯,以及第一代电光源白炽灯和卤钨灯。
随着光效更高的气体放电光源的出现,光谱有不同程度不连续的荧光灯、高压钠灯和金卤灯等出现在人们的生活中,但其使用历史在人类进化长河中只是一瞬间,还不足以在遗传方面影响人类眼睛的视觉。从师法自然的角度,在室内照明中采用连续谱光源始终是更加合理的选择。目前主流的LED是采用蓝光芯片激发黄色荧光粉来产生白光,在可见区内属于连续光谱,但绿光区较弱,红光区较少。
所以LED的光谱连续性明显强于荧光灯,但没有超过陶瓷金卤灯。一般LED的红色特殊显示指数(R9)只要求>0,无法很好地还原深红色。
      所以人民大会堂用LED做照明改造后,红五星还是用卤钨灯来照明。如果要提高深红色的显色性,应该在LED封装器件中增加红色荧光粉或红光芯片。
室内场合的显色指数很重要。如果向卤钨灯和陶瓷金卤灯看齐,LED的显色指数需要做到90以上,同样需要增加红光荧光粉或红光芯片。
     寿命期间的光源的色温和色坐标一定要稳定。这对LED荧光粉和封装硅胶的耐老化性能提出了很高的要求。
空间颜色均匀性对传统光源不是问题,但对LED就比较难解决。由于LED芯片的蓝光仍有约1/3会出射并参与混合成白光,而芯片和荧光粉的空间出光均匀性有差异,这将导致空间色坐标偏移,甚至白光周围出现彩色光。
       美国曼彻斯特计划花费370万美元将现有的路灯升级为LED路灯,更高效的LED光源和长寿命灯具将为该市带来巨大的经济效益。


责任编辑:WJC  来源:中国LED网


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