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0431-81702023
LED
大功率LED在台?#39057;?#20855;中的应用

随着国家“中国绿色照明工程”的启动,国家经贸委等13个部门,共同组织实施的一项旨在节约电能、保护环境、?#32435;?#29031;明质量的活动。“绿色照明”是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品来达到?#32435;?#20154;们工作、学习、生活的条件和质量的目的,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,以期充分体现现代文明照明。
大功率LED是一种新产品,是国家绿色照明工程中明确推广使用的产品,但在照明领域中 特别是民用照明领域中几乎还没有具体的应用,LED照明光?#20174;?#20854;它光源的原理、器件和灯具的结构、性能等完全不同,又没有相关的国家标准可以作为设计依据,更不能简单地套用以前灯具原有的标准。南京汉德森半导体照明有限公司在国内领先研制成功大功率LED台灯,已经实现批?#21487;?#20135;并面向市场全面推广,在市场中获得了用户和中间商的认可和支持。
为了能够更好地进行大功率LED照明灯具的开发,提高大功率LED灯具的使用性能,为大功率LED在照明领域的应用和推广贡献一份力量。我们结合开发大功率LED工程灯具的经验和这次开发台灯产品中的相关设计要求,总结出大功率LED台灯产品开发过程中的一些设计要点和经验供参考。
1、台灯的使用要求
台灯一般用在阅读、书写、设计、批阅等办公或学习照明等场所。对于做桌面工作的人来说,保证工作区的良好的视觉环境,对提高学习和办公的质量,提高工作效?#22987;?#20445;护身体健康有很大的好处。在使用台灯的场所,如果灯光的照度低和显色性不佳,会导?#30053;?#35835;者视觉疲劳,而灯光光线长期地频闪或有眩光会给人的视觉神经?#20302;?#24102;来?#29616;?#20260;害,所以要特别注意照明的质量。只有充分地分析照明的特点并选择合适的灯具,才能让我们的学习和工作变得更加舒适,愉快,同时使生活变得更加丰?#27426;?#24425;,从满足人类照明舒适、健康的角度出发并考虑到能源的节约,良好的照明应具备五个条件。
1.1桌面照明要有足够的照度
以目前,我国学校及写?#33268;サ日?#26126;场所普遍采用的照明设计标准是80年代制定的,其中办公、学习的桌面照度标准仅为国际标准的1/2,国际标准为300~500(lx),而我国标准约150lx。新标?#23478;?#36798;到国际标准水平,照度太低或太高会导?#30053;?#35835;的困?#30505;?#23481;易造成视觉疲劳,影响阅读和工作效率。
1.2显色指数大于80
显色指数即为光对颜色的还原程度——显色性。在显色指数较低的灯光下(一般荧光灯为60~00)阅读,眼睛对颜色的分辨能力低,容易造成视觉疲劳。一般台灯照明的显色指数应大于80。
1.3光线要稳定
如果灯光足够“亮?#20445;?#20294;却在不停地“闪烁?#20445;?#20809;线?#36824;?#31283;定,我们说它存在“频闪”。当频闪超过一定的范围?#20445;?#20250;产生视觉疲劳,而长期的视觉疲劳会对人的视觉?#20302;?#36896;成损伤。长时间在这种照明环境阅读或工作会损伤眼睛,并有眼胀头痛等不适症状。
在电脑日益普及的今天,许多人在灯光下使用电脑,通常电感镇流器荧光灯的频闪和荧光屏的帧幅闪动(每秒更换画面50~100次)重叠,形成光共振,对人的视觉?#20302;成?#23475;更大。所以,?#20998;?#30005;工委员会早在1990年就禁止在有电脑荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯,?#21592;?#25252;电脑操作人员的健康。而我国目前?#28304;松形?#30456;应法规,加之宣传较少,故未引起人们的重视,但随着“城市灯光综?#29616;ⅰ?#21457;病率的日益增高,相信与之对应的法规的出台只是时间问题了。
1.4无眩光

人眼受到眩光影响后,会感到刺激和压迫,失去明快舒适的?#33455;酰?#26102;间稍长就会产生心情厌?#22330;?#24613;躁不安等情绪,对阅读和工作都会带来?#29616;?#30340;不利影响。
1.5使用绿色照明产品
推广采用节能光源一直是我国的节能政策,提倡绿色照明就是指对环境友好,要使照明产品?#27426;?#29615;境造成不利影响,同时又能体现现代文明的照明文化。绿色照明的核心是选择高效、节能、环保的光源、附件及灯具。只有充分节约能源,才能减少发电厂对大气CO2,SO2和NOX的?#27431;牛?#20174;而减缓“?#29575;?#25928;应?#20445;?#20943;少酸雨的产生,避免人类长期生活在一定浓度的SO2和NOx空气中而产生的呼吸?#35272;?#30340;疾病。同时绿色照明产品制造过程?#22836;?#24323;过程对环境破坏要小。
2大功率LED台灯特点
大功率LED台灯产品的应用是一个多个学科的融合,影响产品的因素很多,主要包括大功率LED的性能和?#38382;?#24037;业造型设计、光学设计、热设计、电路设计、结构设计、加工工艺、生产工艺等环节。在设计和生产过程中必须充分考虑相关因素,任何一个环节出?#21046;?#24046;都会影响产品的性能和效果。
2.1大功率LED
LED是典型的绿色照明光源产品,作为国家绿色照明推广使用的产品,由于目前常见的支架?#33014;推?#24335;LED热阻大、光衰大、光通量小,很难胜任作为照明光源的重任,所以大功率白光LED光源是必然的选择。
其产品特点如下:
(1)效率高:大功率LED的发光效率已>45lm/w,更由于LED的光?#20934;?#20046;全部集中于可见光波段,光效?#23545;?#22823;于白炽灯并逐步接近节能灯和荧光灯;
(2)光线质量高:由于光谱中没有紫外线和红外线,故没有热量,没有有害辐射,不会给人眼带来负面影响,长时间阅读或工作不会有眼睛发疼发胀的现象;
(3)显色性好:与荧光灯相比,大功率LED台灯的显色指数高,通常在80左右。这样有利于减轻人眼的疲劳程度,?#21592;?#25252;视力有很大帮助;
(4)维护成?#38236;停篖ED寿命长,光通量半衰期寿命>5万小时以上,一般正常使用30年以上。抗冲击和抗震能力强,没有钨丝、玻壳等易损坏的部件,非正常报废的可能性很小;
(5)体积小:可以使灯具小巧精致,更适合不同的使用场所;
(6)与蓄电池配合,很容?#35013;?#21488;灯做成应急灯。当在停电或紧急情况下,能帮助人们疏散和照明;
(7)绿色环保:废弃物可回收,没有污染;不含有汞成分。
2.2电源的选用和要求
LED驱动方式有多种,在台灯产品中我们采用低?#36141;?#27969;驱动,这是比较理想的LED驱动方式,它能避免LED正向电压的改变而引起电流变动,同时恒定的电流使LED的亮度稳定。一般采用交流电驱动的光源具有频?#21015;?#24212;会使视觉神经受到?#27426;?#21464;化的强光刺激容易疲劳,采用恒流驱动的LED能?#29615;?#20986;稳定的光线,完全无频闪现象,阅读舒适。台灯为低电压输入,?#21069;?#20840;电压,避免了普通灯具因电路故障带来的安全隐患。
2.3高效能的灯具光学?#20302;?/span>

一个优质的灯具还要有高效能的光学?#20302;常?#32780;高效能的光反射器是最有技术含量的部件之一,也是最不容易被人拷贝的部件之一。它应该具有高反射性、良好的控光角度?#22836;?#23556;出来光的均匀度。我们通过计算机模拟来设?#39057;?#20855;的光学?#20302;常?#20351;得从LED发出的光线通过反射器或透镜等光学器件重新分配,达到设计要求,使之配光合理。采用反射效率高、耐久性好的反射器,反射器经过阳极氧化处理使反光效率完全发挥出来,提高反光器的反光性和可靠性;用透光率高的混光材?#29486;?#28783;?#24103;?#26082;保?#33267;?#20809;学?#20302;?#30340;高效率,?#26088;?#23569;了眩光。
在平时选购台灯作为学习、工作的照明灯具?#20445;?#25105;们应特别注意灯具的眩光问题,不要让光线直线投射于眼睛。因为光线直接投射于眼睛,眼睛会有畏光感而容易感到疲倦,且使瞳孔缩小因而?#33455;?#21608;围变暗,导?#29575;?#32447;不清。长时间在这种照明环境下看书、写字,视力就会大大受损,长此以往,会引起近视等各种眼?#30149;?#29992;眼卫生,首先应从高质量的照明开始,这就要求我们在选购台灯时更要注意发光质量。
2.4灯散热?#20302;?/span>
散热是影响台灯LED使用的主要因素,大功率LED应用过程中,器件和灯具的散热显得很重要。我们对LED封装和二次散热进行充分设计?#20445;?#20445;证提高所有环节的散热性能。我们设计二次散热装置,来降?#25512;?#20214;的热阻。整体考虑导热、散热特性,以获得良好的整体热特性。
2.5整体结构要求
优秀的灯具不仅有高品质的LED、高品质的电器组件、高效能的反射器、合理的结构,还要有好的产品造型设计。我们在大功率LED台灯产品设计时就充分利用大功率LED的特点和优势,在满足实用需求和最大限度地发挥光源光效的前提下,对灯具进行小型化设计,将灯具整体设计成小巧精?#29575;?#23427;可以适合不同的使用场所。对灯具采用工业造型设计,使灯具在外观造型上具有美观、舒服、耐用?#35753;?#23398;效果又能够和环境相协调。灯具的结构件全部采用金属材质,金属材料给人以结?#30340;?#29992;和高档次的?#33455;酰?#20307;现出产品的档次和现代?#23567;?#30001;于LED本身的优势?#32422;?#39640;品位的灯具结构,我们将大功率LED台灯定位为高档台灯产品,广泛适用于办公和学习场所。
3、目前市场上的台灯状况
目前市场上的台灯按其种类可分为三种:一种是普通的白炽台灯,一种是卤素台灯、另一种是荧光台灯。采用普通的白炽灯泡或卤素灯的台灯,其优点是价廉、发光的连续性能好,缺点是耗能多,尤其夏天会使人感到热。由于灯丝发光较集中,如果其功率稍大就会产生眩光,反之,又会造成照度?#36824;弧?#21478;一?#21046;?#36890;荧光灯的台灯,因荧光管发光面较大,从而被照射面光线较均匀,被照射物后影形较小,对眼睛有较小干扰。但它的显色指数低,且其频?#21015;?#24212;使眼睛容易疲劳。
这里需要?#24247;?#30340;是,对台灯要做?#20302;?#21644;科学的评价,而不能轻信某些厂家达到了某一项指标就自称为“护目灯”、“护眼光源”。
现在在市场中还没有其他厂家推出大功率LED台灯的应用产品,普通的?#19997;?#23545;LED台灯的认识还需要进一步普及提高。

从照明产品的寿命全过程来看,目前产品制造过程?#22836;?#24323;过程完全没有受到重视。至于寿命结束的含汞灯,不应该随便废弃?#25512;?#30862;,应集中处理以回收有害物质。这一点国外?#34892;?#22269;家已有立法,也希望中国这个灯具使用大国早一点提到日程上来。
4、大功率LED台灯技术指标
南京汉德森半导体照明有限公司生产的大功率LED台灯是用金属结构配合大功率发光管制成的。该产品能够结合装饰照明效果,性能稳定,安全环保,耗能极低,是非常理想的新一代环保台灯产品。
4.1功能及特点
(1)节能:光源采用大功率LED,能耗低,效率高。功率:3W/4W;
(2)环保?#20309;?#27745;染、紫外线、红外线和热辐射;
(3)保健护眼:采用低?#36141;?#27969;电源,无频闪,无眩光,照射面积广,亮度均匀,视觉效果好。真正做到了发光柔和、平稳、连续,接近自然光,是真正的理想光源;
(4)经久耐用:LED灯的寿命长达50000h。采用金属结构,金属质?#26143;浚?#32467;?#30340;?#29992;;
(5)照度充足:在台?#21697;?#20809;部位距桌面350~400mm条件下,桌面照度可达到500lx以上。
5、大功率LED台灯的市场前景
由于目前大功率LED台灯正处在市场开拓阶段,价格偏高,且客户对其了解甚少。但其市场潜力巨大。考虑到它的诸多优点,如护眼、省电、环保和寿命长,可以预计,在不久的将来,随着大功率LED台灯成本的?#27426;?#19979;降,它的市场会有广阔的发展。到?#20445;?#22823;功率LED台?#24179;?#36827;入千家万户,成为我们每天工作生活的?#27809;?#20276;。


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