led照明设计手册完全

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1、LED照明设计手册完全版(中文)本文详细讨论LED照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的LED数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何LED照明设计中。现在的照明应用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这

2、些应用中，由于无需维护(因为LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于LED的照明降低了总体拥有成本(TCO)。全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部(DOE)称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，DOE报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。相反，照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级LED的所有优点设计

3、的室内照明有以下优点：1功效超过所有白炽灯和卤素灯具2能与甚至最好的CFL(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美3与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍4降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。照明还是灯？在普通照明中设计LED需要在两种方法间作出选择，是设计基于LED的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于LED的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方

4、便性更重要，这要由设计师来决定。针对已有照明的设计方法如果目标应用采用构造新型LED照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成LED照明更容易一些。遗憾的是，有些LED照明制造商错误报告或者夸大了LED照明的效率和使用寿命特性。在CFL替换灯泡的早期的数年，照明业也遇到了类似问题。行业标准

5、的缺乏，以及早期产品质量的巨大差异将CFL技术的采用推迟了很多年。美国能源部意识到了早期LED照明也可能存在相同的标准和质量问题，并且这些问题可能以类似的方式延迟了LED照明的使用。作为应对措施，美国能源部发起了“DOESSL商用产品测试计划(CPTP)”，对LED照明制造商声称的指标进行测试。该计划以匿名方式测试LED照明的下列4个特性：照明光输出(流明)、照明效率(流明每瓦)、相关色温(开氏度)、显色指数。DOE的CPTP将关注点放在了照明可用光输出上，而不仅仅是照明的光输出上，这为LED照

6、明设计设定了一个很好的先例。灯的概念可能过时了LED光的使用寿命很长，这就可能使灯的概念变得过时了。照明级LED不会像电灯泡那样出现灾难性失效。相反，照明级LED在逐渐退化到其最初光输出通量(也称作流明维持)的70%之前，具有至少5万小时的使用寿命，也就是说连续点亮5.7年！不过，在大多数照明环境下，灯有规律地熄灭。这一熄灭期足足可以将LED的使用寿命延长到30年以上，如曲线1所示。过了这么多年之后，LED照明将“烧尽”，而那时LED照明技术下的照明将更亮、效率更高，与老式LED照明相比很可能要

7、节省TCO。不要忘记：LED照明的这5万小时使用寿命避免了多少对环境的影响。送往填埋场的白炽灯泡至少要少25倍,并且能源消耗量要少5倍。(美国约50%的能源来自燃煤，而燃煤会给空气中释放汞)。或者，送往处理的含汞C灯泡至少减少5倍。如前面提到的，不用维护是LED照明的一个重要优点。因此，设计LED照明，使其使用寿命最长并节省TCO是一个应对LED照明原始成本高这一障碍的极佳策略。表1列出了设计大功率LED照明的一般步骤。本文的其余部分依次讨论这些设计步骤。为了更好地说明这些设计概念，本文给出了一

8、个LED照明取代23WCFL嵌顶灯的计算例子。不仅对本例，对所有类型照明，本设计步骤都可重复使用。步骤一：确定照明需求LED照明必须满足或超过目标应用的照明要求。因此，在建立设计目标之前就必须确定照明要求。对于某些应用，存在现成的照明标准，可以直接确定要求。对其它应用，确定现有照明的特性是一个好方法。表2列出了确定现有照明特性时要考虑的主要特性。光输出和功率特性始终很关键，而根据应用的不同，其它特性可能重要，也可能不重要。所有照明公司都可以提供数据文件或文档，详细给出其各种灯具的关键特性。“潜在