照明燈具發(fā)展研究報告(三):發(fā)展趨勢

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2014-05-15

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照明燈具發(fā)展研究報告(一):燈具產(chǎn)品的特點和現(xiàn)狀 
照明燈具發(fā)展研究報告(二):我國燈具與國際水準的比較 
 四.發(fā)展趨勢
目前照明燈具發(fā)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(tǒng)光源將被它替代.

LED的滲透到傳統(tǒng)照明領域和替換傳統(tǒng)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(jù)LED的發(fā)展水平認真研究開發(fā)后用亊實說話才行。

用半導體理論和PN結(jié)的照明實踐的應用標志著用半導體技術(shù)替換電真空技術(shù)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(xiàn)實，此 舉進行了搜長的30-40個年頭.現(xiàn)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(shù)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(fā)了一場新的照明技術(shù)的革命，這是本世紀中發(fā)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(tǒng)照明燈和燈具的替代產(chǎn)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(jù)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(shù)和LED產(chǎn)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(chǎn)品設計師提出更高的要求。

1.LED與傳統(tǒng)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(xiàn)代的一般照明場所，需要低亮度，高光通、能產(chǎn)生均勻的光環(huán)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(chǎn)品生產(chǎn)、推廣應用遇到不少問題，有的是技術(shù)上（如光色 和光效〉還沒有達到傳統(tǒng)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(shù)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(tǒng)一的標準和管理上的缺失>,如此種種，LED射燈，使國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展中，路途艱辛，頗 費周折。

然而，LED的成長和發(fā)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(tǒng)光源的原因

LED發(fā)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(shù) 據(jù)，根據(jù)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(tǒng)光源相差不多。那么為 什么能比傳統(tǒng)光源的燈具有更多的光輸出呢？

在大多數(shù)應用情況下.燈具只需要2π空間發(fā)光。正好與LED單方向發(fā)光特性相同， 而傳統(tǒng)光源是全空間發(fā)光,呈4π空間的發(fā)光特征。在將傳統(tǒng)光源做成大部分燈具的過程中。 具有4π空間發(fā)光特征的光源通過燈具中的光學系統(tǒng)反射或折射后才能變成2π的發(fā)光方 向。在這個轉(zhuǎn)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(nèi)，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。