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全面解读LED灯具特性及其标准

2013年04月07日 10:28 次阅读

  本文从LED 灯、灯具及其现状为切入口,在LED 灯、灯具相关定义的基础上,分析了LED 灯具的特点和目前存在的问题,并与传统灯具性能、评价和设计方面做了比较,同时针对国际电工委员会(IEC)、美国能源之星(EnergyStar)、北美照明学会(IESNA)在LED灯具有关标准的出版情况和我国LED 灯具有关的国家标准的出版情况进行了介绍。

  LED 进入照明领域,引发了一场新的照明技术领域的革命。由于不同形状、数量,尺寸的LED 可以按不同方式排列组合、不同LED 替代灯中的LED 结构可以不同等特点,在照明领域中出现了各式各样的LED 照明产品(例如:LED 装饰灯具、LED 道路灯具、LED 投光灯具、嵌入式LED 灯具、LED 隧道灯具、LED 台灯和交通信号灯具等)及传统光照明源替代品(例如:LED 替代白炽灯、MR16、PAR 灯、直管形荧光灯T8/T12 等)。随着LED 技术的不断提升和人们对照明感官视觉追求的进一步提高,人们对LED 灯具的设计和性能要求上更加具体,这就对灯具制造商和照明产品设计师提出更高的要求。了解led灯带等产品的信息内容请点击此处:http://www.dzsc.com/product/info/3306.html

  半导体LED 固态照明是近年来新近发展起来的产业,对照明终端产品设计师和灯具制造人员而言,既需要掌握传统照明行业的知识、国内外标准动态,又需要熟悉和了解LED 器件方面的知识,特别是要准确把握LED 灯、灯具界定以及与传统照明灯具差异性。由于半导体行业和照明电器行业分属不同行业、以及目前对半导体LED 固态照明(SSL)缺乏足够的标准支撑,现阶段国内LED 照明产品存在鱼龙混杂的现象,制造商声称的产品性能往往与实际结果相差甚远,颜色质量、寿命预测上更是极度夸大,这对我国LED 照明产业的发展和消费者信心的培育上都是不利的。

  本文从LED 灯、灯具及其现状为切入口,在LED 灯、灯具相关定义的基础上,分析了LED 灯具的特点和目前存在的问题,并与传统灯具性能、评价和设计方面做了比较,同时针对我国和国际上LED 灯具标准情况进行了介绍,点明应结合LED 灯具的技术要素来观察和追踪标准的变化和发展。

  一、 LED 灯、灯具及相关定义

  1、 LED 灯

  -LED 封装(LED package):包括焊线连接件或其他型式电气连接件的一个或多个LED晶片的组件,可能带有光学元件、热学、机械和电气接口。该装置不包括电源和标准灯头。该装置不能直接与分支电路连接。

  -LED 阵列或模块(LED array or module):在印刷线路板或基板上的LED 封装(元件)或晶片的组件,可能带有光学元件、附加的热、机械和打算连接到LED 驱动器负载侧的电气接口。该装置不含电源和标准灯头。该装置不能直接与分支电路连接。

  -LED 光引擎(LED light Engine):包含LED 封装(元件)或LED 阵列(模块)、LED驱动器、以及其他光度、热学、机械和电气元件的整体组合。该装置要通过一个与LED 灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路,该LED 灯具设计成不使用标准灯座。

  -非整体式LED 灯(LED lamp, non-integrated):含有LED 阵列(模块)或者LED 封装(元件)和标准灯头的组件。该装置打算通过标准灯座连接到灯具的LED 驱动器。该装置不能直接与分支电路连接。

  -整体式LED 灯(LED lamp, integrated):包含LED 封装(元件)或LED 阵列(模块)、LED 驱动器、标准灯头以及其他光度、热学、机械和电气元件的整体组合。该装置打算通过标准化的灯座直接与分支电路连接。

  2、 LED 灯具

  -LED 灯具(LED luminaire)是包括基于LED 的发光元件和匹配的驱动器,以及配光部件、固定和保护发光元件的部件、以及将器具连接到分支电路部件的完整照明器具。基于LED 的发光元件的可能形式是LED 封装(元件)、LED 阵列(模块)、LED 光引擎或LED 灯。LED 灯具打算直接与分支电路连接。

  -混合型LED 灯具(Hybrid LED luminaire):装有基于LED 的发光元件和诸如白炽灯或荧光灯等其他类型光源的灯具。

  3、 LED 驱动器

  LED 驱动器(LED driver):含有电源和LED 控制电路的装置,目的是使LED 封装(元件)、或LED 阵列(模块)或LED 灯工作。

  解读与LED 相关的上述定义为我们区别LED 灯和LED 灯具提供了依据,总体来说LED光源和LED 灯具的主要区别在于是否与分支电路直接连接,LED 灯是一种设计成不打算与分支电路直接连接的产品,而LED 灯具是一种设计成要直接连接到分支电路的产品。

  LED 光引擎也属于LED 灯,但其特性介于LED 灯具和整体式LED 灯,与整体式LED 灯的区别是它含有一个与灯具匹配的连接器,不是标准灯头,而与LED 灯具的区别是它不能与分支电路直接连接。由于可以具有设定的配光功能和标准化的连接器, LED 光引擎可以改善某些LED 灯具的可维护性。

  二、 LED 灯具与传统光源灯具的差异性

  目前LED 灯具与传统光源灯具就性能、评价和设计方面存在着很多不同地方。

  1、在LED 灯具性能评价方面

  a) 色空间均匀度评价来评价LED 灯具的存在的不同观察角颜色差异。

  传统光源单个发光体的特征不同,LED 灯具使用的LED 灯是多个发光体组成并发光的,LED 灯具中的发光体之间存在颜色差异性,需要使用色空间均匀度评价来评价LED 灯具颜色的空间分布情况。

  b) 用寿命来评价LED 灯具的耐用性。

  传统光源的寿命性能的测量和评价已经标准化,而且具有互换性,所以传统光源灯具的寿命可以通过替换损坏的光源、以及按10 年寿命设计的灯的控制装置来满足要求,所以一般不评价传统光源灯具的寿命。LED 灯具的寿命与LED 本身寿命、LED 驱动器以及灯具提供给LED 的环境等诸多因素有关,而且目前LED 灯形式较多,除了带标准灯头的LED 以外,其他LED 灯不具有互换性,这样对不同的LED 灯具,其寿命只有通过相关的寿命评价才能确定。在评价LED 灯具寿命时,不仅要声称光通维持寿命(LX),还要声称失效率(FX)。

  c) 灯具可以利用的光通量比例的评价参数和传统灯具不同。传统照明灯具用灯具效率来评价,而LED 灯具使用光效评价。

  d) 不像传统照明光源可单独进行光度测试,光度测量时可以使用相对法, LED 光源对温度极其敏感,不适宜将LED 光源从灯具内分离出来单独测量,光度测量时应采用绝对法对灯具整体进行光度测试。

  2、在LED 灯具设计方面

  LED 灯具在光学系统设计、电气配件、散热措施以及结构等设计方面与传统光源的灯

  具相比有明显出别。

  a)光学系统

  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。

  (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。

  b) 电气配件

  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。

  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。

  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

  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,除了最后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。

  -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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发表于 2018-04-07 00:36 560次阅读
时事:美提高中国出口LED部件关税但是对LED行...

2018年LED显示屏市场前景分析与LED显示屏...

2017年以来,“一带一路”高峰论坛的举办,及相关政策的出台,使得“一带一路”成为2017上半年的...

发表于 2018-04-06 15:20 179次阅读
2018年LED显示屏市场前景分析与LED显示屏...

基于STM32单片机的DLP1700显示电路、光...

传统的数字微镜显示技术的信号输入端是由DVI接口提供图像信号和行场同步信号,由MSP430单片机对D...

发表于 2018-04-06 02:58 280次阅读
基于STM32单片机的DLP1700显示电路、光...

IHS:中国MOCVD扩张继续 2019年28%...

市场研究机构IHS Markit最新报告针对LED行业提出了一些观点: ◆在对供应商的采购计划进行评...

发表于 2018-04-05 23:37 3888次阅读
IHS:中国MOCVD扩张继续 2019年28%...

互联网的天变了 中小企业生存环境的巨变感慨

日前,北森科技倒闭事件闹得沸沸扬扬,余温至今未退,这不禁令不少中小企业主感叹经营困难。由最初的大量资...

发表于 2018-04-04 17:30 452次阅读
互联网的天变了 中小企业生存环境的巨变感慨

P2.5室内LED显示屏多少钱一个平方

深圳市聚能光彩电子技术有限公司是一家专业从事LED显示屏及LED显示屏产品开发、生产、销售为一体的综...

发表于 2018-04-04 11:38 46次阅读
P2.5室内LED显示屏多少钱一个平方

2018年两会将聚焦,LED企业将关注哪些热点?

高工LED注意到,在新华网发起的“2018两会热点问题调查”中,25项热点问题中其中有多项可谓与LE...

发表于 2018-04-04 10:49 439次阅读
2018年两会将聚焦,LED企业将关注哪些热点?

若UV LED市场在全球各地起飞 中国必将掌握...

LG Innotek首席执行官Park Jong-seok说,“我们已经在中国获得了各种各样的联系,...

发表于 2018-04-04 10:39 387次阅读
若UV LED市场在全球各地起飞  中国必将掌握...

位居顶端的女企业家们,已逐渐成为中国商界不可或缺...

根据数据宝统计显示,截只2018年3月7日,A股共有174家上市公司董事长为女性,占全部上市公司董事...

发表于 2018-04-04 10:29 208次阅读
位居顶端的女企业家们,已逐渐成为中国商界不可或缺...

首尔半导体 Acrich专利诉讼与专利许可双箭齐...

对销售涉嫌侵犯Acrich专利之产品的美国照明企业及零售商提起专利诉讼。 首尔半导体在全球范围首度研...

发表于 2018-04-04 10:20 156次阅读
首尔半导体 Acrich专利诉讼与专利许可双箭齐...

led灯贴片安装步骤图解

本文主要介绍了led灯贴片安装步骤图解。LED灯具餐厅灯组成配件详细介绍:底盘LED配件的分类:LE...

发表于 2018-04-03 17:18 527次阅读
led灯贴片安装步骤图解

飞利浦照明改善种植作物的品质

LED照明除了能提供植物适合的生长环境,也可加速其生长速度、增加营养价值,同时免除外在环境的干扰,对...

发表于 2018-04-03 16:54 486次阅读
 飞利浦照明改善种植作物的品质

pt4115驱动10w灯珠电路_大功率LED的驱...

本文主要介绍了pt4115驱动10w灯珠电路_大功率LED的驱动电路。由于大功率LED是低电压、大电...

发表于 2018-04-03 09:52 204次阅读
pt4115驱动10w灯珠电路_大功率LED的驱...

Micro LED是否将会代替OLED成为VR显...

你或许曾听说过OELD屏幕“烧屏”。基本上,当显示器长时间在相同位置长显示相同图像时,它将开始留下自...

发表于 2018-04-03 08:58 4573次阅读
Micro LED是否将会代替OLED成为VR显...

巨头们纷纷加入Micro LED市场,Micro...

另外,Micro LED的发光效率和发光能量密度比LCD和OLED更高,其中高发光效率令Micro ...

发表于 2018-04-03 08:49 427次阅读
巨头们纷纷加入Micro LED市场,Micro...

【转帖】如何解决LED驱动电源的易损坏问题

发表于 2018-04-02 17:40 255次阅读
【转帖】如何解决LED驱动电源的易损坏问题

兆驰股份营收突破百亿大关,LED产品业绩功不可没

2017年成为兆驰股份营收首次顺利突破“百亿”大关的一年。

发表于 2018-04-02 16:08 205次阅读
兆驰股份营收突破百亿大关,LED产品业绩功不可没

光宝科技瞄准未来主流趋势,推出车用LED与传感器...

光宝科技多年耕耘车用LED元件领域,在市场上已经占有一席之地,今年以「专业,智选」为主题,于2018...

发表于 2018-04-02 16:02 427次阅读
光宝科技瞄准未来主流趋势,推出车用LED与传感器...

中美团队用红外线挑战人脸识别技术

随着人工智能(AI)技术持续进步,图像辨识系统已经广泛的在生活中存在.一些设备也开始运用了脸部辨识技...

发表于 2018-04-02 14:48 315次阅读
中美团队用红外线挑战人脸识别技术

集多功能为一体的智能“鹅卵石”

Compass Stone(指南石)是一个手掌大小的智能鹅卵石,之所以称其智能是因为他拥有了导航、时...

发表于 2018-04-02 11:11 127次阅读
集多功能为一体的智能“鹅卵石”

评价光源显色性TM-30与CRI的比较

你怎么看?

发表于 2018-04-02 10:58 1870次阅读
评价光源显色性TM-30与CRI的比较

多功能户外工具:不想做手电筒的打火机不是好灯笼

Power Practical是国外专注于生产户外日用品的极客团队,曾在Kickstarter发起了...

发表于 2018-04-02 10:55 124次阅读
多功能户外工具:不想做手电筒的打火机不是好灯笼

几款适用于电池供电的可调光LED驱动设计

发表于 2018-04-02 09:06 210次阅读
几款适用于电池供电的可调光LED驱动设计

LED照明市场如何拓展,国内渠道和跨境电商专家这...

3月20号下午,由深圳市照明与显示工程行业协会主办的“2018灯饰行业市场趋势及海外市场拓展报告会”...

发表于 2018-04-01 10:15 243次阅读
LED照明市场如何拓展,国内渠道和跨境电商专家这...

高效半导体照明关键材料技术研发取得突破 LED更...

近日,科技部高新司在北京组织专家对“十二五”国家863计划新材料技术领域“高效半导体照明关键材料技术...

发表于 2018-04-01 09:11 225次阅读
高效半导体照明关键材料技术研发取得突破 LED更...

不一样的视角,看LED未来!台厂营运升温,车用、...

近日,台LED企光宝科与光鋐也陆续公布去年财报,两家公司均获利。光鋐税后纯益更是实现近三年最佳表现,...

发表于 2018-04-01 09:00 190次阅读
不一样的视角,看LED未来!台厂营运升温,车用、...

苹果致力研究Micro LED显示面板技术,Mi...

美国彭博社日前报道称,苹果公司正在秘密研发下一代的Micro LED显示面板技术,准备未来摆脱对三星...

发表于 2018-04-01 08:53 388次阅读
苹果致力研究Micro LED显示面板技术,Mi...

比苹果还牛?Micro LED屏三大制造问题Vu...

Micro LED显示器是由氮化镓芯片的微小版本组成的屏幕。Micro LED的功效是目前OLED及...

发表于 2018-03-31 10:28 596次阅读
比苹果还牛?Micro LED屏三大制造问题Vu...

韩国半导体SunLike开挂 照耀庞贝古城遗址

庞贝,一座被火山喷发摧毁的古城,由”lumm”项目组采用一种来自韩国的自然光LED SunLike照...

发表于 2018-03-31 09:45 336次阅读
韩国半导体SunLike开挂 照耀庞贝古城遗址

三星与世界“分享光明”_响应“地球一小时”捐赠太...

三星 电子全球分公司参与地球一小时活动,为电力短缺地区捐赠1,000个太阳能LED灯 3月24日20...

发表于 2018-03-31 08:12 329次阅读
三星与世界“分享光明”_响应“地球一小时”捐赠太...

苹果公司将制霸MicroLED?看专利怎么说

MicroLED 显示现在确实是大热门,Apple( 苹果 公司)也确实在积极地进行内部开发。苹果已...

发表于 2018-03-31 08:04 377次阅读
苹果公司将制霸MicroLED?看专利怎么说

旭宇光电 :半导体“出征”香港春季灯饰展 LED...

旭宇光电特别注重产品的自主研发与创新,承担了深圳市科创委重点科技计划技术攻关项目,目前拥有发明、实用...

发表于 2018-03-30 16:54 304次阅读
旭宇光电 :半导体“出征”香港春季灯饰展 LED...

LED灯具频繁被召回 LED产业亟待解决质量问...

近两年,众多LED出口产品因质量问题深陷“召回”泥潭,也成为LED出口企业的一大痛点。尽管,目前LE...

发表于 2018-03-30 11:08 353次阅读
LED灯具频繁被召回  LED产业亟待解决质量问...

用于24V监控装置的智能照明应用方案

【方案介绍】 本方案用于24V监控装置的配屏上,增设20W的LED照明模块。 相比传统的方案,不仅能...

发表于 2018-03-30 09:36 3286次阅读
用于24V监控装置的智能照明应用方案

教你用手机快门测试频闪 LED频闪危害不小一定要...

2017年的3.15晚会上,央视播出的一项测试让全国人民知道了“LED频闪”这个词。现代家庭使用LE...

发表于 2018-03-30 09:31 289次阅读
教你用手机快门测试频闪 LED频闪危害不小一定要...

艾比森LED显示屏,强悍品质扎根世界各地的中国制...

没有买过LED显示屏的用户注意了,LED显示屏不像电视机行业那样仅仅是厂家品牌不同。LED屏行业还存...

发表于 2018-03-29 21:58 165次阅读
艾比森LED显示屏,强悍品质扎根世界各地的中国制...

怎么识别led灯驱动器的好坏_坏了有什么症状_如...

LED驱动器(LED Driver),是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调整电子器件。...

发表于 2018-03-29 14:20 1049次阅读
怎么识别led灯驱动器的好坏_坏了有什么症状_如...

收购!半导体设备商出货金额呈大涨趋势

KLA-Tencor是全球领先的半导体设备厂商,这次收购不经让行业人士开始关注起半导体设备领域目前的...

发表于 2018-03-29 13:56 314次阅读
收购!半导体设备商出货金额呈大涨趋势

8050控制LED点亮问题

发表于 2018-03-29 08:57 404次阅读
8050控制LED点亮问题

关于无线给led灯供电的问题

发表于 2018-03-23 12:20 324次阅读
关于无线给led灯供电的问题

中颖单片机关于TM1629B的LED驱动编程,烧录成功,但是LED没有点亮,板没有问题,下附有程序代码

发表于 2018-03-22 18:19 556次阅读
中颖单片机关于TM1629B的LED驱动编程,烧录成功,但是LED没有点亮,板没有问题,下附有程序代码

问一下LED先并后串和先串后并的区别

发表于 2018-03-22 09:15 276次阅读
问一下LED先并后串和先串后并的区别

LED断电后会闪几下才熄灭,但是降低LED串数后不会出现这种情况,请问这是怎么回事,该如何解决?

发表于 2018-03-21 10:39 505次阅读
LED断电后会闪几下才熄灭,但是降低LED串数后不会出现这种情况,请问这是怎么回事,该如何解决?

LED灯的0-10V可调灭光电路

发表于 2018-03-20 11:05 353次阅读
LED灯的0-10V可调灭光电路

请问有没有人用FPGA芯片驱动LED显示屏啊,求资料代码

发表于 2018-03-20 08:45 201次阅读
请问有没有人用FPGA芯片驱动LED显示屏啊,求资料代码

想自己做一个51单片机的LED显示屏,求大神指教

发表于 2018-03-19 16:58 336次阅读
想自己做一个51单片机的LED显示屏,求大神指教

SM2091E这款IC能否做到全电压输入,需要进行电解吗?如果应用在LED高压灯带中,是否会有不良现象

发表于 2018-03-19 13:51 260次阅读
SM2091E这款IC能否做到全电压输入,需要进行电解吗?如果应用在LED高压灯带中,是否会有不良现象