照明燈具發展研究報告(三):發展趨勢

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-05-15

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照明燈具發展研究報告(一):燈具產品的特點和現狀 
照明燈具發展研究報告(二):我國燈具與國際水準的比較 
 四.發展趨勢
目前照明燈具發展和速度最多最快自然是大眾矚目的LED及其燈具,它不僅表達了新一類光源的誕生和應用,更重要的是標志著半導體照明時代的到來,或許不久將宣告還在使用的傳統光源將被它替代.

LED的滲透到傳統照明領域和替換傳統光源的速度絕對不能是杜撰的、更不能隨心所 欲猜想的，必須以根據LED的發展水平認真研究開發后用亊實說話才行。

用半導體理論和PN結的照明實踐的應用標志著用半導體技術替換電真空技術在照明領 域中實踐的開始.歷史上最好的對照例子就是上世紀中葉的電子管被晶體管替代的現實，此 舉進行了搜長的30-40個年頭.現在跟電子管相似的氣體放電燈及其燈具是否會被代表半導 體技術的LED和LED燈具替代需要推敲、論證和實踐，因為兩者畢競不同，一個服務于人 的聽覺器宮--耳朵，一個服務于人的視覺器官--眼睹。兩者既可參照分析和比較，更重要的 是兩者可以借鑒。

LED逬入照明領域引發了一場新的照明技術的革命，這是本世紀中發生的亊。由于它 體枳小、亮度高、靈活性大，可以按不同的需要排列組合成不同的應用模式。有各種為景觀 照明目的設計的各種裝飾照明類燈具，有各種傳統照明燈和燈具的替代產品如替代A燈. 替代MR燈.替代PAR燈，替代熒光燈.替代筒燈.替代槽燈等等，也有根據自身特點做 成的各種照明用途的燈具，如辦公照明平板燈.隧道燈，道路燈，變色投光燈.交通信號燈 .臺燈等等。幾乎一應俱企滲透到各個應用領域中。

隨著LED的技術和LED產品的認知能力的不斷提升.對LED燈具的設計和性能上的要求 的了解更加具體和明晰，對燈具制造商和產品設計師提出更高的要求。

1.LED與傳統光源的諸多差別

從光通宙:和亮度兩個重要的光源特點來說，兩者有很大的差異。見圖8。

評價:1.現代的一般照明場所，需要低亮度，高光通、能產生均勻的光環境的光源或燈具.•熒光 燈無疑是兩者都符合的光源：

2.，HID光源有高的光通，但亮度太高.提供大而積且眩光要求低一點場所的照明：

3.LED光源具有兩者不足.器耍仔細考進和整改后才能使用.不能苜目搬抄.

圖8 LED與熒光燈和HID的比較

正因為如此的差別，目前的產品生產、推廣應用遇到不少問題，有的是技術上（如光色 和光效〉還沒有達到傳統光源的水平，有的是設計和工藝上（如熱設計和封裝工藝〉的問題， 有的是銷隹和宣傳上（參數指標過高）的問題，有的是測量:方式和方法上的認識和做法問題 (統一的標準和管理上的缺失>,如此種種，LED射燈，使國內LED產業在迅速發展中，路途艱辛，頗 費周折。

然而，LED的成長和發展已成定局，就是怎樣去把握了。

2.目前LED燈具的能效超過傳統光源的原因

LED發展至今的元器件光效在130lm/W左右。這是在電流為岑即沒侖溫升條件K的數 據，根據LED燈具是長期工作的工況和LED熱管理后的光袞，LED裝入燈具后實際計算 時LED的光效只有上述光效的80%-85%，見圖9。

圖9 LED的器件效能和實際工作時效能間的差別

正因為如此，在有些應用場合,LED實際使用時的光效和傳統光源相差不多。那么為 什么能比傳統光源的燈具有更多的光輸出呢？

在大多數應用情況下.燈具只需要2π空間發光。正好與LED單方向發光特性相同， 而傳統光源是全空間發光,呈4π空間的發光特征。在將傳統光源做成大部分燈具的過程中。 具有4π空間發光特征的光源通過燈具中的光學系統反射或折射后才能變成2π的發光方 向。在這個轉變的過程中，對許多光線被多次反射而吸收,不少光線浪費在燈具腔內，見圖 10。特別像用緊湊型熒光燈(CFL燈)做成下射筒燈時，由于燈具的功率小，光源的功率 自然也小，這類CFL光源的光效約60lm/W.將該光源放在簡燈中的效率就會很低，僅 40%-45%左右。因此，美國能源部(DOE)將LED待代CFL筒燈的標桿光效只定為32lm/W 就是這個道理。