半岛彩票:LED射灯的相关常识

  •   在节能和寿命方面具有显著的优势。而随着LED射灯成本的降低,LED射灯的应用也逐步开始普及。本文

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  在节能和寿命方面具有显著的优势。而随着LED射灯成本的降低,LED射灯的应用也逐步开始普及。本文将从LED射灯的技术要求、常见LED射灯的规格及类型、 LED射灯结构、LED射灯选购常识,以及LED射灯发展方向这五个方面做简单的介绍。

  现阶段的LED射灯,主要以替代传统卤钨灯为主,相关的安全要求大多参考传统照明要求,并根据LED灯的特点,形成了一套安全认证标准。目前,在LED射灯的认证方面,国际上主要以欧洲CE和北美UL认证为主,在中国可进行自愿性认证(CQC)。

  另外,在LED射灯的性能方面,也有诸多标准规定。美国有能源之星(ENERGY STAR)有相关要求;中国有节能认证要求,执行标准为CQC 3129-2010。这些要求中,均对LED射灯的色温、显色指数、初始光通量、光效、光通维持率、寿命、中心光强、标称功率、功率因子、产品标识等进行了规定。

  许多电子产品的寿命是以坏掉来评判,但LED是一种寿命很长的光源,可使用很久都不会坏。但光通量的输出却会随着时间而衰减,因此行业内通常用光衰至70%所需的时间来定义LED光源的寿命,即L70。随着技术的进步,LED的光衰越来越缓慢,要完整测试其光衰至70%的时间也难以做到。由于电子产品的寿命呈指数规律,因此LED通常做较短时间的老化,通过采样光衰资料,然后以指数函数来推算其光衰至70%的时间,推算公式如下:

  通常对LED老化6000小时测试光通维持率LM(Lumen Maintains),按照指数规律,若6000小时后LM 91.8%,便可宣称25,000小时的寿命,若LM94.1%可宣称35,000小时的寿命,但寿命推算的时间不超过测试时间的6倍。

  LED射灯的角度,一般以50%峰值光强的光束角来定义。如图2是一个LED射灯的极座标光强分布曲线%光强对应的角度分别为±20°左右,因此这个射灯的角度为40°。

  如上图的射灯拆解图可以看到,目前的LED射灯主要光学器件(透镜、反光杯)、LED光源、散热器、驱动电源、灯头这几部分组成。但各厂家的LED射灯,由于采用的材料、工艺、LED封装方式不同,使得射灯在设计和加工上会有一些差别。

  采用多颗大功率LED的方式,通常需要一个电路板将LED做电气连接。该电路板大多使用铝基板制作(MCPCB);对于一些设计也有采用玻纤板(FR-4)制作,但需要专门设计散热焊盘。然后用螺丝或胶粘的方式固定在灯壳散热器上。多颗大功率LED制作的射灯,透镜通常是采用对每颗LED进行独立配光的,再组合成一个光斑透镜。

  采用集成封装LED制作的射灯,不需要电路板,可以直接将驱动电源输出线连接到LED灯上。同样是采用螺丝或胶粘的方式固定在灯壳散热器上。该种射灯的二次光学,通常采用一个透镜或反光杯的方式进行配光,透镜和反光杯的高度都较高,小角度的配光有难度。

  此外,对于大出光面得射灯,大多采用多个光学器件组合的方式完成整个灯具的二次配光设计,如图7所示。

  目前的LED射灯大多为内置电源的自镇流式射灯。内置LED驱动主要采用开关电源实现,分隔离式和非隔离式。隔离电源的初级和次级形成了电气隔离,在射灯设计时,只需要将电源初级与外壳或可接触部分做好充分的防触电即可,而次级通常为安全电压,可做简单防护即可。这类电源相对安全可靠,但要求放置空间大,其转换效率也较低。非隔离电源由于初次级之间未做电气隔离,需在结构上做更严格的防护隔离,但该类电源效率高,体积小。除开关电源外,还有多种LED驱动方式,但其安全性和可靠性都较低,需要在结构设计上多做努力,以满足相关安全要求。此外,由于电源内置,通常元器件温度都很高,将直接影响到LED射灯的使用寿命和稳定性。因此很多厂家都采用灌胶的方式,改善电源的散热能力,并提高电源与散热外壳的绝缘性,如果8所示。

  由于LED的可控制性,因此各厂家都有开发可调光的的LED射灯。现有的主要调光方式有可控矽调光、PWM调光、0-10V调光、DALI调光、DMX51调光、电力载波调光等,都是通过控制LED的驱动电流或电压的方式,改变LED的亮度。

  灯壳散热器是考量各厂商设计能力的主要地方。大多数厂家的散热器都是采用铝材质,加工工艺有机加工及模具成型等方式。在结构设计上,各厂家为了加大射灯的散热能力,通常采用翅片的方式,如图9所示。

  另外,灯壳部分也有用导热塑胶或陶瓷材料制作的,均采用模具成型的方式。这两种材料具有良好的绝缘性能,可使产品具有高的电气安全性能,便于内部LED驱动的安全隔离。但这两种材料的导热系数较低,不利于热传导,对于对热传导要求不高的室内产品可以使用。此外塑胶材料还有重量轻的特点,可以使LED射灯的重量得到大幅度的减轻。

  射灯根据出光面大小可分为PAR16、PAR20、PAR30、PAR38这几种,常用灯头有GU10、E27、E14等,这类射灯都是采用市电85~265VAC供电。此外还有一种MR16射灯,灯头为GU5.3,是采用12VAC供电,其前端还有一个电子变压器或工频变压器将市电22OVAC转换为12VAC。

  射灯的角度一般在65°以下,主要用于局部照明、重点照明等场合。各厂家的角度大多集中在12°、24°、36°这几种范围。