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1、LED灯具de系统设计与检测章海骢一.系统化设计的内容1.传统光源灯具和LED光源灯具的不同---使用传统光源的灯具*光源与灯具可分离;*光源的寿命在基准条件下是不会变化的;*光源寿命往往短于灯具(短许多);*光源的寿命与灯具有关/无关;*一个灯具中仅使用1-2个(有7-8根荧光管)光源;*一个灯具寿命中要更换几个光源;*光源寿命与灯具寿命分开计算.*使用相对光度方法进行测量!!与灯具有关(主要是光源腔的体积)的传统光源:*与寿命(功率变化)有关的:HPS､MHL*与寿命(与封接部位温度)有关:RX7S灯头封口的HID灯､卤钨灯*与光
2、源光通有关的:荧光灯､无极荧光灯ENDURA无极灯的输出光通与环境温度的关系图T5和T8的关系图---使用LED光源的灯具*LED灯具中的LED光源与灯具不可分离,光源工作离不开灯具(散热原因);*光源的寿命没有基准条件,随处而变;*光源的寿命与灯具密切相关;*目前多数灯具,光源寿命与灯具寿命相同;*一个灯具中含有几个甚至上百个光源;*一个灯具寿命中只使用1次/个光源.*光源寿命与灯具寿命混合计算.*仅能使用绝对光度的测量方法!!LED光源和灯具(散热部件)2.关于寿命1)寿命的界定灯具的寿命(不含光源)可分为:---长期的10-20
3、年(一代人).[工程用灯居多].---短期的1-3年,---临时性的,一个节庆到半年.根据要求的设计寿命选择满足要求的材料和表面处理.使制成的产品在满足寿命的同时,达到合理的性价比.2)从寿命确认设计方向和过程中的内容:*前提:1)确定产品的使用寿命;2)从产品的安装环境决定使用/维护方式.*勾勒产品的大致轮廓和形状3)选择各个部件用材和/或表面处理;4)根据用材确定结构设计或使用设计要领.*可行性研究和设计5)研究有多种符合要求的形式或方案;6)选择最人性化､经济性和可行的方案.3)当前适应寿命需要的几种材料长期的:压铸铝､铸铁､铸
4、铝;铝型材､钢管;不锈钢;耐候塑料(玻璃钢).短期的:薄钢板,钢紧固件,普通塑料.临时的:一般塑料做的制品(节日灯串).4)当前适应寿命需要的几种表面处理长期的:方法:热镀锌､高强度油漆/涂塑---钢板镀铜镀铬---铝材阳极氧化后涂漆､电泳涂漆---钢管热镀锌短期的:方法:电镀锌､喷塑临时的:钢板喷/涂塑5)LED灯具与传统光源的灯具之区别*LED灯具是与光源一体的往往与灯具不可分.目前一般不分开来讲.(今后的说法可能有变化).*由于光衰很难避免.目前LED的寿命有25000h和35000h两档(光衰到初始值的70%),也有5-10年
5、左右的寿命.*作为不可更换的现实,也有将LED寿命称LED灯具的寿命,但随着可更换的实现,这样的现实会变化.*LED与散热部件应可以一起更换.*目前的LED灯具设计中考虑以LED和驱动的寿命为主,很少考虑外壳寿命的事实.6)关于LED光衰不可避免的说明传统光源的材料结构发光管---玻璃/陶瓷---无机外壳---玻璃---无机.看LED的结构GaN---无机中间硅胶---有机外透镜---硅胶/玻璃1111或许可以说,在LED上覆透镜的方法是不可取的.二.灯具系统设计的三个原则1.---满足“三性”的原则---*科学性---达到或超过传统
6、灯具的性能;---创造传统灯具没有的性能;---创造传统灯具没有的外观.*经济性---有好的性价比;---投资回收期合算.*可维护性---方便安装､维护保养;---不改变传统维护观念;---全新的维护方式.LED灯具自然要满足上面三性的要求1)科学性①照明性能符合原来的要求或更加提高---所有的替代灯,出口有诱导灯等一切产品.体现在:配光､亮度､输出光通､显色和寿命;下图中的替代A灯的配光不同,照明效果完全不同.一个A灯具有2π和4π光分布是完全不同的.装入灯罩内的光影效果比较.一个可替代的LED蜡烛灯白炽蜡烛泡LED蜡烛泡体积小小形
7、状两者相似亮度(cd/m2)2-3•1062-50?•106配光灯头部分是死角死角相似显色指数Ra100?CCT色温（K）27002700光输出（lm)7lm/W•15W=10560lm/W•1.7W=102功耗（W）151.7寿命（h)100035000②LED灯具的系统能效不能比传统光源的灯具下降,只能提升,起码相同;③使用的灵活性和适用性得到改善(体积､重量等);④使用的安全性得到进一步保障,如危险气体场所(防爆)､出口诱导灯;在科学性上不能说假话如此的宣传会损害自身利益,更重要的是会损害LED在现在和将来的应用推广.2)经济性
8、---盈亏平衡点的计算对新产品的投入肯定大于老产品,问题是它的运行后得到的盈亏平衡点.于是要求:产品质量好;产品免维护;设计准则之一.如隧道中的低频无极灯(100W)和2X36W荧光灯:低频无极灯2500元/只,2X72
