LED燈具發(fā)展技術(shù)趨勢

LED小巧輕量、驅動(dòng)電壓低、全彩色、壽命長(cháng)、效率高、耐振動(dòng)、易于控光等特性，為設計用于不同場(chǎng)所和目的的照明系統提供了優(yōu)越條件。人們習慣于看日光下的東西，對于通用照明來(lái)說(shuō)，人們需要的主要是接近太陽(yáng)光品質(zhì)的光源，所以白光LED是半導體照明科技的重要指標。由于單只LED功率小，光亮度低，不宜單獨使用，為此必須將多個(gè)LED組裝在一起設計成為實(shí)用的LED照明系統。但目前白光LED與通用照明的要求還有一定的距離，還存在諸多技術(shù)與成本問(wèn)題急需解決。

半導體照明燈具系統的主要技術(shù)概況

1)燈具系統的熱量管理

一般常稱(chēng)LED為冷光源，這是因為L(cháng)ED發(fā)光原理是電子經(jīng)過(guò)復合直接發(fā)出光子，而不需要熱的過(guò)程。但由于焦耳熱的存在，LED在發(fā)光的同時(shí)也有熱量伴隨，而且對于大功率和多個(gè)LED應用的場(chǎng)合，熱量積少成多而不能小覷，LED不同于白熾燈、螢光燈等傳統照明光源，過(guò)高的溫度會(huì )縮短，甚至終止其使用壽命。而且LED是溫度敏感器件，當溫度上升時(shí)，其效率急劇下降，所以系統結構設計及散熱技術(shù)開(kāi)發(fā)也是LED應用需面對的課題。由于強制空氣冷卻通常在光源中是不可取的，所以隨著(zhù)輸入電功率的提高，散熱片和其他增強自然對流冷卻的方法就在LED燈和光源設計中發(fā)揮日益重要的作用。

2)提高顯色性

目前白光LED普遍使用發(fā)藍光LED疊加由藍光激發(fā)的發(fā)黃光的釔鋁石榴石(YAG)螢光粉，合成為白光。由于其發(fā)光光譜中僅含藍、黃這兩個(gè)波譜，所以存在色溫偏高、顯色指數偏低的問(wèn)題，不符合普通照明要求。人眼對色差的敏感性大大高于對光強弱的敏感性，對照明而言，光源的顯色性往往比發(fā)光效率更重要。所以加入適量發(fā)紅光的螢光粉并能保持較高發(fā)光效率是LED白光照明中的一個(gè)重要的課題。

3)燈具系統的二次光學(xué)設計

傳統燈具長(cháng)期以白熾燈、螢光燈光源為參照物來(lái)決定燈具的光學(xué)和形狀的標準，因此LED燈具系統應考慮摒棄傳統燈具加上LED發(fā)光模組的組裝方式，充分考慮其光學(xué)特性，為L(cháng)ED光源專(zhuān)門(mén)設計不同的燈具。光學(xué)系統設計內容主要包括如下幾個(gè)方面：①根據照明物件、光通量的需求，決定光學(xué)系統的形狀、LED的數目和功率的大小;②將若干個(gè)LED發(fā)光管組合設計成點(diǎn)光源、環(huán)形光源或面光源的“二次光源”，根據組合成的二次光源，計算照明光學(xué)系統;③構成照明光學(xué)系統設計的“二次光源”上的每只LED管子配光分布控制十分重要。

由于LED發(fā)出的光束集中，更易于控制，且不需要反射器聚光，有利于減少燈具的深度。例如，利用平面鏡光學(xué)系統，可以只用1～2個(gè)LED就可照亮很大的表面，而燈具深度很薄;而利用光導技術(shù)，LED直接裝于光導管旁，可大大減少光源及其它組件占用的體積，制成超薄的燈具。