当前位置: 首页 » 资讯 » 产业资讯 » 产业 » 正文

LED射灯照明替代传统卤素灯迫在眉睫

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-11-20   来源:中国半导体照明网  浏览次数:153

LED射灯已经越来越普遍的使用在普通家庭中了。目前的LED射灯都是以替代传统卤钨射灯为主,受其外形及安装要求的限制使得LED射灯的设计面临许多的困难。在现有射灯标准的尺寸范围内,很难将一个LED射灯做到最优的高功率和高光通量。如何充分体现LED的长寿命、高光效、可控性等特点,让老百姓可以享受到丰富多彩的照明下,获得更实惠、更安全可靠的LED产品,还需要我们做更多研究。

射灯是典型的无主灯、无定规模的现代流派照明 ,能营造室内照明 气氛,若将一排小射灯 组合起来,光线能变幻奇妙的图案 。由于小射灯可自由变换角度 ,组合照明的效果也千变万化。射灯光线柔和,雍容华贵,其也可局部采光,烘托气氛。

MR16 卤素灯在市场上至少有20亿只以上,大量地使用卤素灯不但消耗了大量的电能,而且给环境带来了诸多温室效应地产生。同时由于卤素灯使用寿命很短,一般卤素灯使用寿命仅400小时左右,因此如何合理地处置废弃卤素灯产生的垃圾又给人们带来了新的困惑。而LED射灯通常4W的就可以替代35W的卤素射灯,且寿命是其5倍以上。随着人们对能源与环保的新要求,使用MR16 LED射灯替代传统的MR16 卤素灯已是迫在眉睫。

LED 射灯的英文名称是Led spotlights,它是当下最受关注节能环保产品,以LED作为发光源制成的灯具越来越多,其中最具好评的就是LED射灯,因为与其它LED灯具 相比,LED射灯性价比更高。LED射灯使用低压直流电即可驱动:具有负载小、干扰弱的优点,对使用环境要求较低。LED射灯能够较好地控制发光光谱组成,从而能够很好地用于博物馆以及展览馆中的局部或重点照明。LED射灯的发光指向性非常强:亮度衰减比传统光源低很多,LED射灯价格平民化。LED射灯响应时间非常快:在微秒级别,只要开关一开,马上就会亮,不会出现延迟的和闪烁的现象。LED射灯的发出的光线能量集中度很高:集中在较小的波长窗口内,纯度高。寿命非常长,普遍在5万-10万小时之间,因为LED是半导体器件,即使是频繁的开关,也不会影响到使用寿命。环保性好,LED射灯在生产过程中不要添加“汞”,也不需要充气,不需要玻璃外壳,抗冲击性好,抗震性好,不易破碎,便于运输,非常环保,被称为”绿色能源”,LED射灯价格平民化。节能, LED射灯的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%。一般人都认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但LED射灯比节能灯还要节能1/2,这是固体光源更伟大的改革。

除此之外,LED射灯还具有其他优势,光线质量高,基本上无辐射,LED射灯价格平民化,属于典型的绿色照明光源;可靠耐用,维护费用极为低廉等等。正因为LED射灯具有以上其他固体光源还无法匹敌的特点,今后LED将是照明行业的主流光源。

由于LED球泡 在结构上要比卤素射灯复杂,所以即使在大规模生产的情况下,产品价格也会高于卤素灯 。但随着越来越多的人认识和接受,以及规模生产的慢慢铺开,LED射灯的价格会很快达到人们可接受的水平。如果在购买的时候算上一笔节能帐,就会发现,即使是较高的价格,在使用一年的基础上,初始购买成本+1年电费也要低于传统卤素射灯。而LED球泡的使用寿命已经可以高达50,000小时以上。

现阶段的LED射灯主要以替代传统卤钨灯为主,因此外形尺寸是参照IEC 60630标准,灯头参照IEC 60061-1标准。根据传统射灯情况,LED射灯主要有MR16、PAR16、PAR20、PAR30、PAR38这几种。其中MR16通常采用GU5.3灯头;PAR16主要采用GU10、E26(美洲 )、E27(欧洲及中国)、E14灯头;PAR16、PAR20、PA30、PAR38主要采用E26、E27灯头。

目前的LED射灯均为自镇流式,即LED驱动电源全部内置在灯体内部,直接接电即可使用。以下是规格为GU10的LED射灯的详细说明。GU10的LED射灯,因其体积小,通常瓦数1W、3W、5W射灯既可以满足目前市场的基本要求。

射灯主要结构为:灯罩、面环、散热器、光源LED、驱动电源。配件有灯头针脚及螺丝。通常作为灯具的外壳件材料都有防火阻燃等级要求。已确保不会因灯具过热或短路导致火灾。可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。灯罩即用来保护LED光源避免受到静电的伤害,也可以让人眼不会受到光源的眩光伤害。一般有平板、透镜两种方式。

目前射灯的散热,如果仅仅为1W的射灯话,只需要铝基板散热即可,不需要再另外加散热器。而对于3到5W的射灯,通常需要借助外壳散热,外壳的散热组成通常有以下行书:塑料外壳加冲压铝、冲压铝外壳、压铸铝外壳、挤出铝外壳、导热陶瓷外壳、塑包铝结构外壳。

光源LED规格。常用于射灯的LED封装形式有2835,3030,5630,5050等等,通常是根据客户要求来选择,如客户没有特殊要求,我们一般用于平板灯罩的话使用2835,透镜的话使用3030。目前来说采用此两种方式性价比会比较好。

近10年来,LED在颜色种类、亮度和功率都发生了极大的变化。特别是在光效上的提高,以及成本的下降,目前LED射灯在普通家庭中的使用已经越来越普遍了。生产用光源光效从08年的80lm/W提升到现在的140lm/W,而小功率的LED灯具价格从之前20元/W,降到现在的3到5元每瓦。使得现在LED射灯在家用及商业照明中使用越来越广泛。LED以其令人惊叹而欣喜的应用在城市室内外照明中发挥着传统光源无可比拟的作用。LED寿命长达10万小时,意味着每天工作八小时,可以有35年免维护的理论保障。低压运行,可达较高的光输出,调光时低到零输出,可以组合出成千上万种光色,而发光面积可以很小,能制作成1平方毫米。经过二次光学设计,照明灯具达到理想的光强分布。快速发展的LED技术将为照明设计与应用带来崭新的可能性,这是许多传统光源所不可能实现的。白光LED技术的发展,推动着节能照明系统的进步。

目前的LED射灯都是以替代传统卤钨射灯为主,受其外形及安装要求的限制使得LED射灯的设计面临许多的困难。在现有射灯标准的尺寸范围内,很难将一个LED射灯做到最优的高功率和高光通量。同时配光、散热、电气安全等方面也面临诸多困难,不能体现LED的寿命长、高光效等特点,不利于LED照明的健康发展。LED本身是一种新型光源,LED射灯是最早能体现LED特点的应用之一。应根据LED特点,指定一套新型的LED射灯规格标准。对LED射灯的外型尺寸、模组分块、参数分档、标准接口等进行规定,实现LED的模块化和互换性,从而推进LED照明的健康发展。

现在,国际上的ZHAGA联盟,其吸引了来自美国、亚洲和欧洲数百家灯具、光源、LED模组等制造商及行业相关企业,已经在开展LED灯具的规格接口标准指定。其致力于加强LED模组及其控制在机械、测试、参数等方面的兼容性。相关技术规范已经有出版,部分已修订多次。在中国,由国家半导体照明工程研发及产业联盟牵头组织了多家大型LED企业进行相关资料技术整合,力求将LED模块标准化越来越规范详细。使之达到后续可以针对LED灯具损坏的局部进行不同品牌间的互换。进一步节能及降低材料损耗。

总之,随着LED技术的不断成熟、陈本的不断降低,LED射灯已经初步获得普及,已经大量应用到各种场合,但LED射灯的发展和普及还面临着许多的问题。如何解决高功率、高光通量LED射灯的散热问日;如何实现LED射灯的模块化和互换性;如何充分体现LED的长寿命、高光效、可控性等特点,让老百姓可以享受到丰富多彩的照明下,获得更实惠、更安全可靠的LED产品,还需要我们做更多的合作与研究。

【厦门大学物理与机电学院(厦门华联电子有限公司)贾迎春、厦门大学物理与机电学院王亚军副教授、陈艳玲 、周珍富、郭捷、倪斌等人对本文均有贡献】

基金项目:1.福建省产学合作重大项目(2011H6025)、2.福建省科技重点项目(2012H0039)、3.福建省产学合作重大项目(2013H6024).

导师简介:王亚军(1969-),男,浙江慈溪人,副教授,硕士研究生导师,主要从事新能源、半导体照明方面的研究.

作者简介:贾迎春(1982-),女,山西晋中人,硕士研究生,主要从事半导体照明方面的研究.

 
【版权声明】本网站所刊原创内容之著作权为「中国半导体照明网」网站所有,如需转载,请注明文章来源——中国半导体照明网;如未正确注明文章来源,任何人不得以任何形式重制、复制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部。
 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 诚聘英才 | 广告服务 | 意见反馈 | 网站地图 | RSS订阅