LED灯具知识培训教程

LED灯具知识培训教程目录灯具术语和定义照明的基本概念照明术语及颜色和波长灯具的防护等级灯具的符号说明标记灯具的解释照明灯具分类灯具基本安规知识LED灯具的结构常见LED灯具灯头温度对LED灯具的影响推动LED产业的国家政策及前景LED一些成品灯具的主要参数LED日光灯节能及参数对比LED与传统照明成本分析LED寿命分析影响LED灯具品质的几大因素灯具主要电性参数公司LED灯具未来主推产品LED封装形式LED灯具热设计及热管理设计高功率LED灯具的指导原则先散热片做LED灯具的原则LED灯具常用的一些热设计结构LED灯具常用二次配光光杯及透镜LED灯具透镜材料，一次配光及二次配光LED透镜的应用及生产LED灯具电源分类灯具术语和定义●灯的分类①按安装方法，模块可分为：内装式；独立式；整体式。②按灯具结构，可分为：I类灯具classIluminaire灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，即易触及的导电部件连接到设施的固定布线中的保护接地导体上，使易触及的导电部件在万一基本绝缘失效时不致带电。II类灯具classIIluminaire灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加安全措施，例如双重绝缘或加强绝缘，没有保护接地或依赖安装条件的措施。III类灯具classIIIluminaire防触电保护依靠电源电压为安全特低电压（SELV），并且不会产生高于SELV电压的灯具。等效安全特低电压控制装置safetyextra-lowvoltage-equivalentcontrolgear输出电压时安全特低电压，其输出端与电源及其连接导体之间具有隔离和强化绝缘或双重绝缘的LED模块用电子控制装置。●初始光效/光通量initialluminousefficacy/luminousflux灯的初始光通量可由制造商或销售商宣称，但其实测值应不低于标称值的90%●寿命life一只成品LED灯（模块）从燃点至“烧毁”或LED灯（模块）工作至低于本标准中所规定的寿命性能的任一要求时的累积时间。平均寿命（50%照明LED模块失效时的寿命）：LED灯（模块）的光通维持率达到本标准的要求并能继续燃点至50%的LED灯（模块）达到单只LED灯（模块）寿命时的累积时间。平均寿命应不低于25000h。光通维持率：模块在规定的条件下燃点，在寿命期间内一特定时间的光通量与该模块的初始光通量之比，以百分比数表示。开关测试：在额定输入电压下，将灯开启和关闭各X秒，循环重复进行X次，在试验结束后灯应能正常工作15min。●结温junctiontemperatureTjuncp-n结的温度。单位：℃照明的基本概念照明术语光通量(φ):点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者(人能感觉出来的辐射通量)即称为光通量。光通量的单位为流明(简写lm),1流明(lumen或lm)定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量。例如一个100瓦（W）的灯泡可产生1,750lm，而一支40W冷白日光灯管则可产生3,150lm的光通量。根据定义，1lm为发光强度（l）1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量。光照度：可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。发光强度：简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4。左右。光亮度：表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。显色性：光源对物体呈现的程度，即颜色的逼真程度。常称“显色指数”单位：Ra。色温：以绝对温度开尔文（K）来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。光源色温不同，光色也不同：色温在3000k以下有温暖的感觉，达到稳重的气氛；色温在3000k-5000k为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000k以上有冷的感觉光束角：通常称角度，指于垂直光束中心线之一平面上，发光强度等于50%最大发光强度的二个方向之间的夹角。可参照此图理解各专业术语颜色和波长光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的波长是以纳米（nm）为单位。发光二极管发出的光几乎都是一致的也就是说它几乎都是在一个波长，发出非常纯的颜色。可见光的波长范围为380nm~780nm，以下是光的颜色和它的波长：中红外线红光：4600nm-1600nm--不可见光低红外线红光：1300nm-870nm--不可见光850nm-810nm-几乎不可见光近红外线光:（780~740nm）红色光：630nm-620nm-橙红（公司生产）橙色光：605nm-琥珀色光（市场用580-595代替）绿色：525nm-纯绿色（公司生产）蓝色：470nm-460nm-鲜亮蓝色；（公司生产）450nm-纯蓝色；（公司生产）UV-A型紫外线光：370nm-几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一个暗深紫色。灯具的防护等级(IP表示防护，后面第1个数字表灯具防尘，第2个数字表示灯具防水)灯具的符号说明照明灯具的分类照明灯具的分类方法繁多，如按用途分类、按CIE推荐的根据光通量分配比例分类和按防尘、防潮、防触电等级分类等。其中，按用途分类已在《消费者指南》分册中描述外，其余分类法将在本分册内加以叙述。·按国际照明委员会（CIE）推荐的灯具分类（室内照明）根据国际照明委员会(CIE)的建议，灯具按光通量在上下空间分布的比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型（包括水平方向光线很少的直接—间接型）、半间接型和间接型。(1)直接型灯具(directlightingluminaire)此类灯具绝大部分光通量（90-100%）直接投照下方，所以灯具的光通量的利用率最高。(2)半直接型灯具(simi-directlightingluminaire)这类灯具大部分光通量（60-90%）射向下半球空间，少部分射向上方，射向上方的分量将减少照明环境所产生的阴影的硬度并改善其各表面的亮度比。(3)漫射型或直接—间接型灯具(diffusedlightingluminaire)灯具向上向下的光通量几乎相同（各占40%-60%）。最常见的是乳白玻璃球形灯罩，其他各种形状漫射透光的封闭灯罩也有类似的配光。这种灯具将光线均匀地投向四面八方，因此光通利用率较低。(4)半间接灯具(simi-indirectlightingluminaire)灯具向下光通占10%-40%，它的向下分量往往只用来产生与天棚相称的亮度，此分量过多或分配不适当也会产生直接或间接眩光等一些缺陷。上面敞口的半透明罩属于这一类。它们主要作为建筑装饰照明，由于大部分光线投向顶棚和上部墙面，增加了室内的间接光，光线更为柔和宜人。5)间接灯具(indirectlightingluminaire))灯具的小部分光通（10%以下）向下。设计得好时，全部天棚成为一个照明光源，达到柔和无阴影的照明效果，由于灯具向下光通很少，只要布置合理，直接眩光与反射眩光都很小。此类灯具的光通利用率比前面四种都低。灯具安规基本知识CCC认证：即是“中国强制认证”，其英文名称为“ChinaCompulsoryCertification”，缩写为CCC。CCC认证的标志为“CCC”，是国家认证认可监督管理委员会根据《强制性产品认证管理规定》（中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令第5号）制定的。CCC认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。CE认证：“CE”标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。CE代表欧洲统一（CONFORMITEEUROPEENNE）。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。LED灯具结构LED灯具是由光源，灯具标准接口，散热器，光学系统，驱动电源5部份构成；温度对LED的影响由于LED的光电参数受温度的影响很大。通过对大功率白光LED发光效率进行研究，得出温度对节电压和LED发光效率的影响。电压的升高，意味着PN结温度升高，随着温度的升高，壁垒中辐射复合几率降低，从而降低了发光效率；电流的升高，使更多的非平衡载流子穿过势垒，降低了发光效率。LED工作时，过高的工作温度或者过大的工作电流都会产生明显的光衰，如果LED工作温度超过芯片的承载温度，这将会使LED的发光效率快速降低，产生明显的光衰，并且对LED造成永久性破坏。影响LED灯具品质的几大因素一、散热LED灯管的热量累计不仅影响LED的电气性能，还可能最终导致LED失效。因此，为了保证LED灯的寿命，散热成为白光LED应用的一个关键技术，减少或者迅速耗散LED产生的热量成为白光LED在应用设计方面的首要问题。二、光源材质LED属于点状光源，如果使用较差的LED，那么LED在工作过程中会放出大量的热量,使管芯结温迅速上升,LED功率越高,发热效应越大.LED芯片温度的升高将导致发光器件性能的变化与电光转换效率衰减,严重时甚至失效。三、驱动电源LED电源的质量直接制约了LED产品的可靠性，因此，国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。四、驱动电流LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大，它的发光亮度就越高.即LED的亮度与它的工作电流成正比.但如果流过LED的电流超出极限参数范围,LED就会出现饱和,不仅使发光效率大幅降低,而且使用寿命也会缩短五、光线分布处理LED是一个方向性的点光源，如何创造性地应用LED的这个特点，营造一个舒适的光环境是LED灯光学设计技术的核心。LED光源本身一般会有透镜或者透射材料，用于提高光线出射效率，同时满足出光约120度的配光分布，一般称为一次光学设计。但是为了满足室内照明的各种需求，需要将光根据需要重新分配，采用何种方式将LED发出的光进行二次分配，以达到舒适的光环境，也是影响LED品质的重要因素。灯具主要电性参数输入电压：即LED灯具正常工作所需要的电压值，根据不同的国家有着不同的输入电压值，我们通常指的民用全电压就是AC85~264V。输入功率：输入功率是指各类用电器件的输入电压和输入电流的乘积，即电源或电网给各类用电器件提供电能的功率。单位—瓦特（W）Pi（输入功率）=Vin（输入电压）*Ii（输入电流）功率因数：又称为功率因子，英文缩写PF(PowerFactor),是有功功率与视在功率的比值。功率因数在一定程度上反映了电能得以利用的比例，是合理用电的重要指标。恒流精度：恒流精度意指当驱动电源的输入电压在一定范围内变化时，输出电流波动值与额定输出电流之比，通常用百分数来表示.如某LED驱动电源额定输出电流0.45A,当输入电压在AC80~264V变化时，测得输出电流在0.43-0.45之间变化,那么恒流精度=(0.45-0.43)÷0.45≈0.045=4.5%.恒流精度越高,则LED工作越稳定,反之,则会出现频闪现象，更为严重的还会导致LED失效