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LED在照明工程中的应用分析[5]

2008-5-13  来源:中国照明网  作者:林燕丹1 周太明1 甘子光2  有50097人阅读

摘要:本文结合LED的发光原理和特性,从塑造合理光环璄的要素出发,客观分析在各种照明工程中如何根据LED的特点合理应用LED,以及进一步推进LED在照明工程中的应用所要解决的重点问题。

  4.3 LED特别是白光LED光色的稳定性

  人眼对于光的颜色及亮度特别是其差异和变化具有很高的分辨能力,因此对于需要光色一致的照明场合,对LED的颜色一致性要求就特别高。因而从LED制造工艺本身来说,从外延生长开始的每一个工艺都非常重要,严格控制每一个工艺过程将影响生成的芯片的色差范围。对于白光LED,采用荧光粉生成白光的工艺要求荧光粉有更好的稳定性和转化率;对RGB三芯合成,则对芯片控制技术有更高的要求。

  除了通过改进生产工艺来获得颜色一致性较好的LED产品,还应该通过提高分选技术来实现主波长、发光强度、色温等几个参数的测试和分选。这是目前许多LED芯片和封装厂商的产能瓶颈,是使LED价格居高不下的重要原因之一,但也是实现LED光色稳定的非常重要的一步。

  4.4 二次光学设计

  LED照明应用中一项关键的技术是LED二次光学设计技术,通过二次光学设计,能优化LED的配光分布,避免眩光的同时使LED的出射光线更加合理高效,达到照明的要求。图6所示是利用合理的二次光学设计提高光输出的利用率的一个很好的例子。LED的小体积使灯具的设计具有更高的自由度和更高的利用率。

图6 合理的二次光学设计可以提高光输出的利用率(Lumileds2004)

  4.5 LED照明电源和控制电路技术

  电源是影响LED光源可靠性的一个重要的组成部分,必须做重点考虑。电源的稳定程度对LED的光通、光强的维持特性具有很大的影响;目前很多LED电源和驱动器的市场产品在低驱动电流下仍能维持LED的流明效率,但是对于高功率模块,特别是与混合控制系统相结合方面,稳定性尚欠佳。因此,对于LED电源和驱动电路及控制电路的设计,要为LED提供稳定的正向电流输出,要保证较高的转换效率,要向集中控制、标准模块化和系统可扩展性三方面发展。

  4.6 LED照明的人体功效学研究

  照明工程的最终目的是为人服务,因此一定要考虑照明的人体功效学的研究,即要充分考虑照明光环境对人们需求的满足程度。良好的光环境应该从人的视觉、心理和生理的需要出发,综合考虑多项因素,否则就对人们工作的效率、心理或生理健康会造成不良的影响。LED是否能更广泛地应用于普通照明的领域,关键是看人们对LED照明的效果是否认可,LED是否能为人们提供一个健康而舒适的光环境。国外特别是美国和日本非常注重照明效果的人的因素的考虑,我国也已逐渐开展了这方面的研究。在发展LED的其它技术的同时,我们应该加强对LED在不同工程中的效果的主观评价,用统计分析的科学方法为LED在照明工程中的进一步应用提供可靠的依据。

  5 小结

  LED在照明领域中已经占有了一席之地,在指示、信号和显示领域有着毋庸置疑的优势,在装饰性照明和重点照明、气氛营造等方面也具有独特的优点。在未来的应用中,应该抓住LED的优点,合理应用LED,同时通过对重点技术的进一步研究,进一步开拓LED在普通照明工程中的应用。就视觉功能的需要而言,目前LED的光通量和光效还难以满足大面积普通照明的需要。应用者一定要重视合理的照明设计,应同时结合人类视觉功能、心理和生理的需要,扬长避短,缔造健康的舒适的光环境,使LED为创造适合人居的光环境方面真正发挥其积极的作用。

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