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1、,3,2,1,START,LED-家居,纲 要,一、灯具的分类 二、LED照明简介 三、重点介绍家居LED 吸顶灯、球泡灯 四、了解家居照明应用 五、讨论时间,一、灯具的分类（按使用场所）,家居照明 商业照明 装饰照明（花灯） 特殊工种照明（防爆灯、应急灯、三防灯） 舞台用灯 光源、电器 户外景观照明 工程照明 LED 照明,家居照明,商业照明,工程照明,装饰照明（花灯）,特殊工种照明（防爆灯、应急灯、三防灯）,光源、电器,户外景观照明,LED 照明,二、LED照明简介,LED的全称Light Emitting Diode,即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光
2、材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。,二、LED照明简介,照明发展史,二、LED照明简介,LED的发展史,1907年Henry Joseph Round第一次观察到场致发光现象。 1936年George Destiau第一场使用场致发光这个术语。 60年代初，试验中，LED需要置放在液化氮中 第一个商业LED仅仅只能发出不可见的红外线，但是迅速应用于感光与光电领域。 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED 70年代中，采用双层磷化稼能够发出黄色光。 70年代末，LED出现绿色光
3、。 90年代中，LED最终出现蓝色光。 90年代末白光的LED开发成功 目前LED已经可以发出紫外光。 除此以外，LED的光通量也在与日俱增，最新的实验室数据是186lm/W,二、LED照明简介,LED的优点,高光效 高节能 光源方向性好 光色多 安全性高 环保 寿命长 光源快速响应 灯具结构合理 运行成本低,二、LED照明简介,二、LED照明简介,LED同几种光源的比较,LED光源在性能方面远远优于其他光源！,二、LED照明简介,LED同几种光源的比较,二、LED照明简介,LED按照发光颜色分类 红光 橙光 绿光 蓝光 白光,红光 橙光 绿光 蓝光 统称为色光，主要应用在指示或装饰方面 白光
4、又可细分为暖白 中性白 冷白。 白光是我们照明行业主要用到的光源。,二、LED照明简介,白光LED产生-单芯片,InGaN(蓝)/YAG荧光粉 这是一种目前较为成熟的产品。这些产品采用芯片倒装结构,提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进,可将色均匀性提高10倍。实验证明,电流和温度的增加使LED光谱有些蓝移和红移,但对荧光光谱影响并不大。寿命实验结果也较好 。 InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉 色温可达到3000K-6000K, Ra达到82-87, 。 InGaN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉 此类白光LED,其Ra大于等于90, 但发光效率还不够理想,二、LED照明简介,二、LE
5、D照明简介,白光LED产生-双芯片,双芯片可由蓝 LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+黄LED制成,此种器件成本比较便宜,但由于是两种颜色LED形成的白光,显色性较差,只能在显色性要求不高的场合使用。,二、LED照明简介,白光LED产生-多芯片 (蓝色+绿色+红色)LED 这种通过RGB方法合成白光这种方法主要的问题是绿光的转换效率底，所以总体的效率不高。同时三种颜色的LED的正向电压和光输出不同，两外它们的温度特性和光维持特性也不相同，因而对电路的要求也比较高。,二、LED照明简介,白光LED产生-多芯片,二、LED照明简介,现在LED应用也非常的广泛，主要应用于建筑、桥梁
6、照明，LED路灯、室内照明，显示屏、汽车仪表等。,二、LED照明简介,总结 LED照明设备将是未来的主流，节能降耗，国家也大力的鼓励推动这个行业，让LED在未来的几年里，应用到照耀在中国的每个角落，但是LED这个行业的竞争将会越来越大越来越激烈。,三、重点介绍家居LED吸顶灯,LED吸顶灯的优点 1.1 发光效率高 LED本身的发光效率已经到达130lm/W以上，所以LED吸顶灯的整体光效已经可以达到100lm/W。而且这个效率还在每年增长，据估计，到2020年，LED本身的发光效率将会达到240lm/W。光效高就意味着节能。根据实测的结果，一盏8W的LED就可以取代一盏32W的吸顶灯。电功率
7、可以节省4倍以上。 1.2 寿命长 LED的寿命为10万小时，做成灯具以后，现在实际上公认的寿命为至少3万小时，高质量的可以做到5万小时，要比荧光灯长10倍以上，即使最高寿命的三基色荧光灯的寿命为1万小时，也还高出5倍以上。 1.3 不含汞 1.4 无紫外线辐射，无光线污染 1.5 可以根据需要提供各种色温的光线，通常有2550-3700K，和4700-7000K。 1.6 无玻璃零部件，耐冲击、振动，便于运输。 1.7 不需要铝制散热器，成本低，重量轻,三、重点介绍家居LED吸顶灯,LED吸顶灯的构成和散热 不考虑华丽的水晶吸顶灯，普通LED吸顶灯的构造和普通吸顶灯没有什么区别。都是由底壳，
8、外罩，电源，灯等4个部分组成。 2.1 LED吸顶灯的灯珠 通常对于功率大于30W以上的大多采用1W的LED灯珠，低于30W的大多采用小功率LED灯珠(例如3020,3014,3528等)。建议采用贴片式小功率LED，以便于散热，也可以提高发光的均匀度。 灯珠可以按照其外形来排列，例如假定外形为圆形，那么灯珠就排成圆形，反之，假如外形是方形，那么就排成方形。即便如此，灯珠的排列也还是有很多种方法，一个典型的LED吸顶灯的内部结构如右图所示。,LED的内部结构,三、重点介绍家居LED吸顶灯,图中圆环形的印制板上有两圈LED灯珠，它是采用23颗0.4W的5730型LED灯珠，总共功率为18W。中间
9、的长方形为其恒流电源，方盒右下角则为遥控接收器的光敏二极管，以接收遥控亮度的红外控制信号。 需要提出的是仍然有大量的低价LED吸顶灯采用了小功率草帽灯，然而由于草帽灯的热阻很大(450/W)，很难把热导出，因而光衰严重，寿命很短。 2.2 LED吸顶灯的灯罩 灯罩通常采用PC板，其性能如下,(1)透光性：P C板透光率最高可达89%，可与玻璃相妣美。UV涂层板在太阳光下爆晒不会产生黄变，雾化，透光不佳，十年后透光流失仅为6%，PVC流失率则高达15%20%，玻璃纤维为12%-20%。,吸顶灯灯罩,吸顶灯灯盘,三、重点介绍家居LED吸顶灯,(2)抗撞击：PC板撞击强度是普通玻璃的250-300倍
10、，同等厚度亚克力板的30倍，是钢化玻璃的2-20倍，用3kg锤以下两米坠下也无裂痕，有“不碎玻璃”和“响钢”的美称。 (3)防紫外线：PC板一面镀有抗紫外线(UV)涂层，另一面具有抗冷凝处理，集抗紫外线、隔热防滴露功能于一身。可阻挡紫外线穿过，及适合保护贵重艺术品及展品，使其不受紫外线破坏。 (4)重量轻：比重仅为玻璃的一半，节省运输、搬卸、安装以及支撑框架的成本。 (5)阻燃：国家标准GB5022295确认，PC板为难燃一级，即B1级。PC板自身燃点是580摄氏度，离火后自熄，燃烧时不会产生有毒气体，不会助长火势的蔓延。 (6)可弯曲性：可依设计图在工地现场采用冷弯方式，安装成拱形，半圆形顶
11、和窗形。最小弯曲半径为采用板厚度的175倍，亦可热弯。 (7)温度适应性：PC板在-100时不发生冷脆，在135时不软化，在恶劣的环境中其力学，机械性能等均无明显变化。 (8)耐候性： PC板可以在-40至120范围保持各项物理指标的稳定性。人工气候老化试验4000小时，黄变度为2，透光率降低值仅0.6%。,三、重点介绍家居LED吸顶灯,3.3 LED吸顶灯的散热 采用小功率的LED灯珠，排列分散一些，可以有助于散热。 吸顶灯在结构上的特点也是有利于散热的。 1. 内部空气无阻挡自由流通。这是吸顶灯相比于其他灯具最大的优点。密闭而不流通的空气是一种绝热性能很好的绝热体，反过来，能够自由流通的空
12、气却是最好的散热体。世界上所有的发热物体最后都是把热量散发到空气中去的。因为吸顶灯的底板有很多小孔，所以在吸顶灯的灯罩里，LED灯珠所产生的热量可以通过空气立刻传递到外边去。 2. 灯罩能够很好散热。我们知道对流和辐射散热主要和面积及材料有关，而塑料的辐射散热的效果是很好的，而且灯罩的厚度很薄，所以塑料的导热不好的影响可以忽略。这可以从下图中加以说明。,三、重点介绍家居LED吸顶灯,因为在吸顶灯的内部空气的流通很好，很容易把热量带到泡壳上。所以灯罩起了主要的散热作用。 1.面积大：而灯罩因为是曲面形，其面积要比圆形更大，而且它的安装朝下，没有任何阻挡，所以散热效果要比底板更好。 2. 关键的问
13、题是要把安装LED灯珠的铝基板或印制板的铜箔面积做得足够大。 3. 底板上多打一些通风孔会对散热有很大的好处。这些通风孔应当打在外圈，以免被阻挡。但也可能带来小虫钻入的可能性。 采取以上措施以后，LED吸顶灯并不需要很重的鳍片式散热器也可以满足散热的要求。可以说LED吸顶灯是唯一不需要特制的铝散热器的LED灯具。,吸顶灯的泡壳厚度只有1-2mm。所以虽然它的导热系数只在0.1-1W/mk，但还是能够很快地把热量从一边传到另一边。,三、重点介绍家居LED球泡灯,LED球泡灯的结构： LED球泡灯可以分为外部结构和内部结构。我们先来看一下它的外部结构。一个典型的LED球泡灯的外形如图1所示(这是作
14、者最近在美国硅谷Frys电子商店上看到的最大功率的LED球泡灯，价$40)：,LED球泡灯的外形,三、重点介绍家居LED球泡灯,这是一个5W的LED球泡灯，全长13cm，散热器长5cm，直径4.5cm，泡壳长5.2cm，直径5.5cm，重量114克。它大约可以取代45W的白炽灯。其外部结构主要包括3个部分，一个是灯头，二是散热器，三是泡壳。而内部结构则主要是2部分，一是恒流驱动电源，二是LED灯板(包括铝基板和LED)在内(下图)。,球泡灯的构成,三、重点介绍家居LED球泡灯,采用iW3610的隔离式电源的电路图,球泡灯的电源：电源类型、输出功率、效率、功率因素、体积大小,iW3610的演示板
15、,三、重点介绍家居LED球泡灯,球泡灯的散热器 球泡灯的LED通常焊接在一块铝基板(LED底板)上，这块铝基板再和一片圆形铝散热板固定，然后再把这块铝散热板固定到散热器外壳上去(右图)。 图中的铝散热板上可以看出有精加工的痕迹。经过精加工以后LED底板就可以直接固定上去，否则的话，二者之间会有气隙，需要涂覆硅导热胶以改善导热。,LED底板如何固定到散热器上去,三、重点介绍家居LED球泡灯,一个6W的塑料散热器LED球泡灯,三、重点介绍家居LED球泡,LED球泡灯应用 此系列产品广泛应用于城市亮化工程，字牌广告，城市步行街，酒店宾馆表面装饰轮廓灯，门面灯光效果装饰，迪厅，酒吧灯光艺术照明，特别适
16、合室内豪华型高标准大空间效果装饰如珠宝照明、舞台照明，展览展示艺术厅环境照明、橱柜照明、广告装饰照明，居家别墅装饰照明等营造气氛效果，是目前取代传统卤素灯的理想选择，是21世纪最佳绿色照明产品。,三、重点介绍家居LED球泡灯,球泡灯的泡壳 用于LED球泡灯泡壳的塑料有以下要求： 1.具有高透光、高扩散、无眩光、无光影; 2.光源隐蔽性要好(尽可能看不到LED灯珠); 3.透光率达到90%以上; 4.具有高阻燃性; 5.具有高抗冲击强度;,三、重点介绍家居LED球泡灯,现在国内有一种称为智光LED光学灯罩的据说可以实现所有以上要求(左图)。,假如真的可以实现94%的透光率，而且还能防眩光，无光影，那么真的是十分理想的了。,各种LED塑料泡壳,四、家居照明应用,家居照明设计中的要点 ： 1 客厅用温暖的光源(2800-3000K)，营造亲情氛围。为视觉健康和舒适性，主灯的灯罩要向上反射光，不要向下反射。2 多用壁灯、落地灯和台灯做多个局部的、分散的光区域，用不同的灯具组合来营造不同的气氛
