LED灯VS传统灯的设计

Ber_thaw99

　　“十一”起，全国就全面禁止销售100瓦以及以上的大功率普通照明灯，以后也将陆续禁止销售其他功率的白炽灯。为什么会出现这种局面呢？因为随着国家大力发展环保节能事业，更能符合这一要求的LED灯势必将取代普通白炽灯。相信很多人都见到LED灯和普通照明灯，但是对这两种灯有具体什么区别却不清楚，我简单的总结了一下，主要是在光学系统设计、电气配件、散热措施以及结构等设计方面的区别。
- G: y  ~7 i; C* Z: E7 ^9 y! }　　a）光学系统
7 q; P9 [, I8 L3 @# ?0 ^　　灯具的光学系统是灯具的灵魂，其目的是根据选定光源的特性设计一个符合具体照明要求的灯具光学系统。通常传统光源灯具的光学系统由光源、灯座、反射器和透光罩组成。由于一些LED单元具有2π发光的光度特性，灯具的光度系统与传统光源灯有很大区别。具体表现特征如下：
　　（1）LED灯具光学系统一般由LED芯片和透镜组成LED单元或LED单元阵列组成，阵列有时排列在平整的铝基板上、也可能在突起的或凹下的成型基板上，灯具使用、或不使用透光罩。灯具制造商可根据照明需求，将多个LED单元或数十个LED单元组合在基板上，应注意控制组合后LED单元光色的一致性，考核LED灯具的色空间均匀度。
1 ]3 i; r" V) B6 t5 ], p　　（2）由于LED的光电特性对PN结温度的变化非常敏感；封装树脂在高温和强光照射下会快速劣化；长期的光辐射会使荧光粉的光致转换率逐渐降低，并导致色座标会偏移。出LED灯具寿命评价时通常是在限制色偏移的条件下，考核LED灯具的流明维持率。
$ I2 F9 w+ q  A5 H8 I. Q! O　　b）电气配件
1 J: Z, ]; l  I6 m% u) F　　LED驱动电源是构成LED灯具性能优劣的关键要素，也是灯具选择或设计要件之一。LED灯具电气设计应考虑灯具要使用LED特性和数量、灯具的安装地点，以及灯具在电网中的位置来考虑电气安全、恒流驱动、抗扰度和EMI,选择或设计合适的LED驱动电源。
　　由于LED是2V~3V的低电压恒流源驱动，所以不象普通的白炽灯泡可以直接连接220V的交流市电，必须要设计电源和控制电路来驱动LED.此外，LED模组的电气连接也是LED灯具电气系统的重要组成部分，应充分考虑安全性，应采用标准的连接件、充分绝缘、防触电保护等。
* j0 ?! t) ?% l0 m& _/ E　　c）散热措施
　　与传统光源灯具一样，LED灯具也是会发热的，LED灯具的热来自LED光电转换中的损耗以及LED驱动电源。与传统电光源发光原理（白炽灯的热幅射和荧光灯等的气体放电）不同，LED的发光是电致发光，由于转换效率的问题，输出的大部分能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。而热量在LED内的传递的方式不是辐射而是传导。所以在LED灯具散热设计中主要目标是有效地将LED芯片的热有效地传导出去，并有效地控制LED灯具内LED结温。
  G$ J  S& p$ i3 ]2 O　　对于LED灯具，除了LED是发热部件外，LED灯具中的驱动器也是发热部件，为了保证具有与LED光源协调的寿命，LED驱动器的热控制也非常重要，如果采用内装的驱动电源，灯具应根据其内环境温度选择标有相应tc的驱动器。而驱动器独立安装时，则应根据安装地可能的环境温度选择相应tc驱动器。
　　d）机械部件和结构
/ {! x7 m5 V$ t+ a( j7 p5 X　　机械的作用是通过结构设计把灯具的光学系统、电气系统和热系统的位置和相互关系确定下来，使灯具得以在设定的环境中固定并安全的使用。
　　传统灯具的机械系统由固定光源、反射器、灯的控制装置等部件的结构、软缆或软线的走线结构、密封结构、机械防护结构、灯具固定结构和灯具调节结构等部分构成，具体由灯座或光源连接器、灯座安装支架、软线固定架、接线端子座、外壳、灯罩和灯具安装架等组成。由于LED光源的特性，LED灯有封装、模组、LED光引擎、整体式LED灯、非整体式LED灯等几种形式，除了两种形式可能具有与传统光源灯具类似内部结构以外，其他LED灯不带有标准灯头，这种情况下，LED灯具具有如下结构特征：
　　LED灯具中没有灯座，而是用连接件完成LED灯与灯具的电气连接，并采用其他方式将LED灯固定到灯具主体上。
7 q# R' ~* o* k$ T* A3 W5 Q' v2 L　　为了导出LED芯片产生的热，LED灯具有大量的散热片，灯具的体积和重量比传统光源灯具大得多，灯具的安装结构应作相应考虑，以保证安装的安全性和可靠性。同时散热片应设计成容易清洁或不容易积灰的结构，否则，散热片的效率会很快降低。
　　当LED灯具使用了电源线，而且电源线是可以拆卸进行维护时，属于非Z型连接，与非Z型连接的传统光源一样，LED灯具也应使用软线固定架。
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