草根
发表于 2010-4-19 18:20:04
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LED小巧轻量、驱动电压低、全彩色、寿命长、效率高、耐振动、易于控光等特性，为设计用于不同场所和目的的照明系统提供了优越条件。人们习惯于看日光下的东西，对于通用照明来说，人们需要的主要是接近太阳光品质的光源，所以白光LED是半导体照明科技的重要指标。由于单只LED功率小，光亮度低，不宜单独使用，为此必须将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明系统。但目前白光LED与通用照明的要求还有一定的距离，还存在诸多技术与成本问题急需解决。
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- W" b# N# ]9 B. } 半导体照明灯具系统的主要技术概况
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1）灯具系统的热量管理 ! j* M$ k8 b; J* h
4 U: d- Q' }0 {- D% Q1 B n3 i4 N 一般常称LED为冷光源，这是因为LED发光原理是电子经过复合直接发出光子，而不需要热的过程。但由于焦耳热的存在，LED在发光的同时也有热量伴随，而且对于大功率和多个LED应用的场合，热量积少成多而不能小觑，LED不同于白炽灯、萤光灯等传统照明光源，过高的温度会缩短，甚至终止其使用寿命。而且LED是温度敏感器件，当温度上升时，其效率急剧下降，所以系统结构设计及散热技术开发也是LED应用需面对的课题。由于强制空气冷却通常在光源中是不可取的，所以随着输入电功率的提高，散热片和其他增强自然对流冷却的方法就在LED灯和光源设计中发挥日益重要的作用。 8 |: i# ?. K* D: B7 |& x
8 @8 n+ t6 S4 A5 D; ? 2）提高显色性 ' E; i$ G# c4 {' n4 K
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目前白光LED普遍使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)萤光粉，合成为白光。由于其发光光谱中仅含蓝、黄这两个波谱，所以存在色温偏高、显色指数偏低的问题，不符合普通照明要求。人眼对色差的敏感性大大高于对光强弱的敏感性，对照明而言，光源的显色性往往比发光效率更重要。所以加入适量发红光的萤光粉并能保持较高发光效率是LED白光照明中的一个重要的课题。
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. R0 x' P/ _, [" L4 B7 Y+ `6 _1 @ 3）灯具系统的二次光学设计
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" X& {1 ^' {+ G7 ~) G! T 传统灯具长期以白炽灯、萤光灯光源为参照物来决定灯具的光学和形状的标准，因此LED灯具系统应考虑摒弃传统灯具加上LED发光模组的组装方式，充分考虑其光学特性，为LED光源专门设计不同的灯具。光学系统设计内容主要包括如下几个方面：2 w# D1 ` R5 a1 R. \/ O+ r" _% h2 }
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①根据照明物件、光通量的需求，决定光学系统的形状、LED的数目和功率的大小；' \' I9 z, }* N
0 p [! j9 ?6 I) W②将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”，根据组合成的二次光源，计算照明光学系统；: J l0 n# [/ l0 M3 y
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③构成照明光学系统设计的“二次光源”上的每只LED管子配光分布控制十分重要。
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6 ]% q3 b1 X7 ~* E+ R4 R2 [: v 由于LED发出的光束集中，更易于控制，且不需要反射器聚光，有利于减少灯具的深度。例如，利用平面镜光学系统，可以只用1～2个LED就可照亮很大的表面，而灯具深度很薄；而利用光导技术，LED直接装于光导管旁，可大大减少光源及其它组件占用的体积，制成超薄的灯具。 |
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发表于 2010-5-17 15:07:56
