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标准(基准)光源
标准(基准)光源是指模拟各种环境光线下的人造光源,让生产工厂或实验室等现场也能获得与这些特定环境下的光源基本一致的照明效果。标准(基准)光源通常安装在标准光源箱内,主要用于检测物品的颜色偏差。英文名:Standard Light Sources。 人造的标准光源主要有如下10种类型: ⑴ 模拟蓝天日光——D65光源 色温:6500K; D65–国际标准人工日光(Artificial Daylight) 色温:6500K 功率:18W; ⑵ 模拟北方平均太阳光——D75光源 色温:7500K; ⑶ 模拟太阳光——D50光源 色温:5000K; ⑷ 模拟欧洲商店灯光——TL84光源 色温:4000K; TL84–欧洲、日本、中国商店光源 色温:4000K 功率:18W; ⑸ 模拟美国商店灯光——CWF光源 色温:4100K; CWF–美国冷白商店光源(Cool White Fluorescent)色温:4150K 功率:20W;…
色温、光效与显指间的相互关系
目前市场上主流白光LED,是由蓝光芯片激发黄色荧光粉制作而成,这种方法制作相对简单成本低而得到普遍运用。 高显的产品首先要光谱全面才可以达到高显,比如要有三基色R、G、B三种光谱混色后显指就高,照在物体上透过漫反射到人眼识别会有很逼真的效果。 而我们目前用蓝光芯片激发黄色荧光粉他本身就只有两种光谱,蓝色和黄色,缺少红色光谱,所以导致显色性不高。 目前黄色荧光粉的激发效率高过红色荧光粉的效率,所以如果要实现高显的话,就得在黄色荧光粉里面混用红色荧光粉。 红色荧光粉激发效率低。一旦加在黄色荧光粉里面通过蓝光激发后效率就会被红色荧光粉拉低。所以加红粉会提高显指但会降低光通量。 随着全球首个LED行业标准美国能源之星的公布,正白光显指在80目前很容易做出来,唯一考技术的就是暧白光要实现高显和高光效有点技术难度,业界通常的做法都是用黄粉加红粉去调实现暧白高显,但这种方法很容易拉低光通量。 暧白光实现显指80的话目前有新的成份的橙粉来实现暧白光显指80不降流明的做法。 1、光效=光通量Lm/功率W=lm/w,所以光效是与产品光通量及芯片正向电压有关。 2、再来说一下色温与光通量的关系,这个涉及到用什么方法做白光。以蓝光芯片+荧光粉为例,多年实践经验表明在相同显色指数、相同芯片的情况下正白光色温段5000K~6000K的光通量为最高,高色温至低色温的光通量其光效则依次下降。 3、显色指数与光通量即光效的关系是,在同一色坐标即色温一样的时候显色指数越低光通量越高,显指越高光通量越低。 4、显色指数与色温的关系,其实显色指数与色温并无直接的关联,但是在低色温段上由于还要考虑到一个光效的问题,因此很多厂商为追求高光通量的低色温产品而忽略了显色指数Ra<70,所以在以相同芯片、相同光通量的情况下低色温的显色指数较低。 5、为提高光通量并在不增加成本的基础上——以正白光为例(只使用黄粉): 第一、应选择与荧光粉相匹配的波段(不同的荧光粉最佳激发波长不同); 第二、尽量使用高折射率硅胶(高折射硅胶可使蓝光芯片出光率提高); …
致使LED灯具价格差异较大的六个主要方面
一、芯片 芯片是国外的正品还是非正品?是国外的那一种?一流品牌当属欧美的CREE、OSL及日本日亚;其它如普瑞、丰田合成、首尔半导体等,也很不错;台湾的晶元、新世纪等对应的是中端,国产的芯片价格较低。 二、封装 同样是采用了比较好的芯片,封装是原厂封装还是自已封装?是用环氧树脂还是用硅胶?是用的双金线还是单线?等等这些都对价格有较大的影响。 芯片是用大功率LED还是用SMD做光源?大功率的当然要好一些。如果用SMD方式做光源,那么规格是3528还是5050,7070还是其它,等等,不同的规格当然成本就不一样了,售价自然也不一样。 三、驱动 驱动电路是恒压还是恒流,如果用恒流是用怎样的恒流电路?稳定性和可靠性如何,等等。有些低端LED灯具由于采用了低价的LED驱动,用不到几个月甚至几天时间,试用中就会一闪一亮,这就是用劣质驱动电源造成的,当然这类劣质的LED驱动其价格也比较低。 四、散热方式 LED的寿命与散热有很大的关系,散热不好,光衰就很严重,用不了多久就会出现问题。 五、散热材料 目前国内的LED灯具大多采用铝材料做散热器,那么用压铸铝和用型材铝做散热,效果是不一样,后者成本当然高,可散热效果确实好。 六、外观工艺 这一点不用多说,消费者就能看出来。特别需要提及的是,有一些“内脏很差”,但外观却很精致的LED灯具特别能赢得一些消费者的好感,愿意购买。 嘉腾LED玻璃透镜模组优势1.散热快,产品更耐用2.配光优,照明效果更佳3.光衰少,延长使用寿命4.外观美,产品设计独特5.组件好,品质更优6.品质更优,寿命10年以上玻璃透镜优势玻璃透镜连板设计,突破了传统的模组采用的PC连板透镜,带来一种全新的体验,有效地克服了PC透镜的不良问题:1、抗腐蚀能力:高硼硅3.4玻璃属于硼硅酸盐玻璃中的硼硅玻璃,耐酸耐碱,抗腐蚀性能优越。2、耐温性强:相比PC透镜,其热膨胀系数较低,拥有良好的热稳定性,光学表面温度的变化小,保留原有的光学照明效果。3、透光率高:常规PC透镜透光率在85%左右,造成光照的浪费,玻璃透镜透光率为90-93%,镀加增透膜后可高达97%。4、相比于PC透镜,玻璃透镜不会产生老化/黄化现象,从而影响透镜透光率。5、相比于PC透镜,玻璃透镜不会吸附灰尘,并且方便清洗。隧道照明配光发光角度120°×80°、150°×80°(对称)等多种配光角度,合理的照度均匀度和防眩光等级等设计有效的改善隧道内路面的墙壁照明状况,改善隧道内视觉享受,减轻驾驶员驾驶疲劳。 道路配光有TYPE2-M、TYPE3-M等多种配光角度,其配光在路面形成照度均匀的类矩形光斑,可以适用于双向八车道、六车道、四车道、二车道、一车道道路情况。高杆灯配光应用于大型广场、主干道交叉路口、码头、车站和体育场等场所中,悬挂高度较高,照明范围比较广泛而且均匀,能够带来较好的照明效果,满足大面积场所的照明需求。工矿灯配光发光角度25°/45°/60°/90°/120°,主要应用于大楼外墙、桥梁、公园、广告招牌、球场广场、工厂车间照明。
LED散热器的选择
LED作为新一代安全可靠、节能环保的绿色光源,具有耗电量少、发光效率高、稳定性好和寿命长等众多优点,是目前照明产品中的热点,但LED,特别是大功率LED的研发还面临着一个比较重大的课题,即如何更好地解决散热。 在LED中,由于外部量子效率的原因,有80~70的能量转换为热能,如果其热量不能很好地散发出来,则LED的相对初温率就会线性下降,进而髟响LED的可靠性和使用寿命。因此,解决散热问题,成为大功率LED发展的一个关键所在。 目前,大功率LED的驱动电流都能达到300mA甚至1A级以上。根据上述LED器件的散热环节,应从以下几方面解决大功率LED的散热问题: 1、LED产生热量的多少取决于量子效应。在氮化镓材料的生长过程中,应改进材料结构,优化生长参数,获得高质量的外延片,提高器件内的量子效率,从根本上减少热量的产生,加快芯片结到外延层的热传导。 2、选择以铝基为主的金属芯印制电路板(MC-PCB)、陶瓷基板(DBC)、复合金属基板等导热性能好的材料作为衬底,以加快热量从外延层向散热基板散发。通过优化MC-PCB板的热设计,或将陶瓷直接绑定在金属基板上形成金属基低温烧结陶瓷(LTCC-M)基板,以获得热导性能好、热膨胀系数小的衬底。 3、为了使衬底上的热量迅速扩散到周围环境,通常选用铝、铜等导热性能好的金属材料作为散热器,再加装风扇和回路热管等强制制冷。无论从成本还是外观来看,LED照明都不宜采用外部冷却装置,因此根据能量守恒定律,利用压电陶瓷作为散热器,把热量转化成振动方式直接消耗热能将成为未来研究的重点之一。 4、对于大功率LED器件而言,其总热阻是PN结到外部环境热路上几个热沉的热阻之和,包括LED本身的内部热沉热阻、内部热沉到PCB之间的导热胶的热阻、PCB与外部热沉之间的导热胶的热阻、外部热沉的热阻等。传热回路中的每一个热沉都会对传热造成一定的阻碍,因此减少内部热沉数量,并采用薄膜工艺将必不可少的接口电极热沉、绝缘层直接制作在金属散热器上,能够大幅度降低总热阻。 目前主要用到的散热方法有以下三种: 1、简式鳍片法。简式鳍片法是目前经常使用的方式,其缺点是效率低,散热能量有限。 2、传统的主动式散热法。传统的主动式散热法主要使用风扇进行强制的对流,其散热效果比较好,但是需要额外功耗,因此系统的可靠性、稳定性下降,而且受恶劣环境的影响,它的性能也会发生变异。这种方案被采用得比较少。 3、传统的热管技术。传统的热管技术主要使用热管,其散热比较好,但是会导致成本增加,所以,目前使用得也不多。 通过改进LED的结构材料可以较好地解决LED的散热问题。首先根据散热的要求计算出灯具不同的功率所需要灯具散热的表面,然后进行灯具在结构方面的设计,包括鳍片的高度、宽度等,灯具的尺寸等也要进行特殊的设计。 随着功率的不断加大,灯具散热的需求也会不断增加。新型热管技术是未来的一个发展趋势。作为传统热管技术的延伸,新型热管技术也是依靠液体相变实现换热的,其传热能力较烧结热管提高20%~30%,具有传热效率高、结构简单、成本低、适应性好、热运输距离远等特点,是解决大功率LED灯散热问题最为有效的解决方案。
LED光学透镜的选择
LED透镜,即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率,改变LED的光场分布的光学系统。 一、LED透镜按材料分类 1、硅胶透镜 ⑴ 硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常直接封装在LED芯片上。 ⑵ 一般硅胶透镜体积较小,直径3-10mm。 ⑶ 透光率94%%。 2、PMMA透镜 ⑴ 光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗称亚克力)。 ⑵ 塑胶类材料,优点是生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成),透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右);缺点是耐温不能超过摄氏80度(热变形温度为摄氏92度)。 3、PC透镜 ⑴ 光学级材料(PC,聚碳酸酯 )。 ⑵ 塑胶类材料,优点:生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成),透光率稍底(3mm厚度时穿透率89%左右)。缺点:温度不能超过摄氏110度(热变形温度为摄氏135度)。 4、玻璃透镜 ⑴ 光学玻璃材料。 …
不要再曲解麦克亚当椭圆
麦克亚当过于高深,作为一个偏照明应用的工程师,课堂君也表示不是很懂。但相信在 LED 的时代,光色如何影响人的视觉感受的研究,可能会对色品坐标提出一些新的定义。比如说:不少最新的研究显示,人们对于白光的偏好并非对称于普朗克轨迹两侧而是更偏向于普朗克轨迹的下侧。 如果你不是搞研发的,我觉得你直接看最后一句话然后转发朋友圈就行了: 当一个供应商表示能够提供4-阶麦克亚当椭圆范围内的 LED 光源的时候,我们应该知道它确实比5-阶麦克亚当椭圆范围内的 LED 更好,但是我们也应当了解相同批次的 LED 光源内仍是能感受到色差的。 “麦克亚当椭圆”在照明领域是一个非常重要的名词,但很多照明人对于它的理解存在偏差。不少介绍麦克亚当椭圆的文章中对于其定义与介绍也不是非常准确。 例如有的科普所讲到的:“1942年科学家麦克亚当利用这个原理对25中颜色进行实验,在每个颜色点大约5到9个对侧方向上测量,记录它们刚好能够分辨出颜色差异时的两点距离,结果得到的是一些面积大小各异、长短轴不等的椭圆,称为麦克亚当椭圆”,其实这个是不正确的定义。 根据 David L. MacAdam 于1942年发表的文章 Visual Sensitivities to Color Differences in Daylight,在颜色匹配实验中,是以每个方向上颜色匹配实验结果变动的标准差(color matching variation standard deviation)定出颜色的宽容量而并不是以恰可察觉差(Just Noticeable Difference,也可译作刚辨差)确定出椭圆的边界。这么做的原因是为了避免观察波动带来的不合理的影响。 麦克亚当椭圆表示的是标准差并不是直接表示色差,它代表的是色品的分辨力。在文章中,麦克亚当通过实验证明了,恰可察觉色差与颜色匹配相对应的标准差之间成线性关系,标准差的3倍就是色差的恰可察觉差。 图1: 1阶麦克亚当椭圆 …
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