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LED照明規(guī)范

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2014-05-20  瀏覽次數(shù):1002
核心提示:隨著LED陸續(xù)導(dǎo)入室內(nèi)、室外照明市場,LED照明價(jià)格也大幅下降,但品質(zhì)參差不齊也導(dǎo)致問題叢生,據(jù)指出,各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范,多項(xiàng)強(qiáng)制性照明標(biāo)準(zhǔn)將從2012年起上路,將可望加速淘汰劣質(zhì)品的惡性競爭,進(jìn)而帶動(dòng)LED照明市場洗牌效應(yīng)。
LED照明規(guī)范
 
 隨著LED陸續(xù)導(dǎo)入室內(nèi)、室外照明市場,LED照明價(jià)格也大幅下降,但品質(zhì)參差不齊也導(dǎo)致問題叢生,據(jù)指出,各地陸續(xù)訂定LED照明規(guī)范,多項(xiàng)強(qiáng)制性照明標(biāo)準(zhǔn)將從2012年起上路,將可望加速淘汰劣質(zhì)品的惡性競爭,進(jìn)而帶動(dòng)LED照明市場洗牌效應(yīng)。

由于LED照明應(yīng)用日趨普遍及多元,臺灣經(jīng)濟(jì)部標(biāo)準(zhǔn)局陸續(xù)制定多項(xiàng)LED照明標(biāo)準(zhǔn),繼LED路燈規(guī)范制定腳步領(lǐng)先世界各國公布,2010年底又頒布3項(xiàng)常見LED室內(nèi)燈標(biāo)準(zhǔn),包括LED T8直管燈管、LED投光燈以及輕鋼架燈(含平板燈)等,業(yè)界指出,盡管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已定,但LED路燈經(jīng)過多年推廣,到2012年才可望擴(kuò)大安裝,由于政府導(dǎo)入緩慢加上預(yù)算編列作業(yè),估計(jì)要到2013~2014年才可望釋出采購標(biāo)案。
 
盡管大陸LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼,但由于各地區(qū)氣候環(huán)境差異過大,因此產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,由各省份各自主導(dǎo)推動(dòng)地區(qū)性LED照明標(biāo)準(zhǔn)建立,不過據(jù)指出,大陸發(fā)改委將通過LED照明的技術(shù)規(guī)范,以室內(nèi)LED筒燈為優(yōu)先項(xiàng)目,預(yù)料在技術(shù)規(guī)范定案后,2012年在大陸十二五規(guī)劃推動(dòng)下,中央公布LED室內(nèi)照明的補(bǔ)助財(cái)政方案將可望擴(kuò)大實(shí)施。
 
至于LED照明產(chǎn)品輸入歐盟必須通過CE認(rèn)證,而考量電磁輻射對? H體可能會造成危害,歐盟也宣布于2013年起,強(qiáng)制執(zhí)行人體電磁輻射安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
隨著美國環(huán)保署于2011年10月公布新版固態(tài)照明燈具及光源產(chǎn)品上市規(guī)范,業(yè)界指出,備受關(guān)注的LM-80的光衰測試,預(yù)計(jì)將從2012年4月起強(qiáng)制實(shí)施,在新規(guī)范上路后,未來北美市場燈具廠商將優(yōu)先采購?fù)ㄟ^LM-80驗(yàn)證的LED產(chǎn)品,對于未受驗(yàn)證的臺灣LED封裝及晶粒廠,日后進(jìn)軍美國市場恐將遭受阻礙。

由于LM-80的光衰驗(yàn)證需經(jīng)過6,000小時(shí)測試,耗時(shí)長達(dá)6~8個(gè)月,部分LED業(yè)界認(rèn)為,LED產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)日新月異,在經(jīng)過長達(dá)數(shù)個(gè)月后,LED照明驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)可能又將改變,故對此認(rèn)證仍抱持存疑,不過工研= 表示,LM-80被視為進(jìn)入美國市場的入場券,廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗(yàn)的報(bào)告證書,才能取得能源之星標(biāo)章,北美照明工程學(xué)會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測標(biāo)準(zhǔn),不僅為LED應(yīng)用產(chǎn)品提供量測標(biāo)準(zhǔn),也為消費(fèi)者提供品質(zhì)保證,將成為全球共通的檢測標(biāo)準(zhǔn)。
 
LED的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)光源的設(shè)計(jì)方法與思路,目前有兩種最新的設(shè)計(jì)理念:
情景照明  是2008年由飛利浦提出的情景照明,以環(huán)境的需求來設(shè)計(jì)燈具。情景照明以場所為出發(fā)點(diǎn),旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環(huán)境,去烘托場景效果,使人感覺到有場景氛圍。
 
情調(diào)照明  是2009年由凱西歐提出的情調(diào)照明,以人的需求來設(shè)計(jì)燈具。情調(diào)照明是以人情感為出發(fā)點(diǎn),從人的角度去創(chuàng)造一種意境般的光照環(huán)境。情調(diào)照明與情景照明有所不同,情調(diào)照明是動(dòng)態(tài)的,可以滿足人的精神需求的照明方式,使人感到有情調(diào);而情景照明是靜態(tài)的,它只能強(qiáng)調(diào)場景光照的需求,而不能表達(dá)人的情緒,從某種意義上說,情調(diào)照明涵蓋情景照明。情調(diào)照明包含四個(gè)方面:一是環(huán)保節(jié)能,二是健康,三是智能化,四是人性化。
 
凱西歐公司總經(jīng)理吳育林先生編著了一本“情調(diào)照明書”,是中國第一本引領(lǐng)LED照明設(shè)計(jì)潮流的書籍,打破了設(shè)計(jì)理論長期被國外巨頭壟斷的局面,使LED的應(yīng)用更加容易為市場所需要。將最新的情調(diào)照明設(shè)計(jì)理念貢獻(xiàn)出來與大家分享,借此希望更多專家學(xué)者、設(shè)計(jì)師參與討論和提出建議。
 
LED照明設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面的因素:
. 輸出功率:涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等;
. 電源:AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅(qū)動(dòng);
. 功能要求:調(diào)光要求、調(diào)光方式(模擬、數(shù)字或多級)、照明控制;
. 其他要求:能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理(保護(hù)特性)、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及可靠性等;
. 更多考慮因素:機(jī)械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等。
 
驅(qū)動(dòng)方案
 
驅(qū)動(dòng)方案一般來說有兩種: 線性驅(qū)動(dòng)和開關(guān)型驅(qū)動(dòng)。
線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是一種最為簡單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。在照明級白光LED應(yīng)用中,雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問題,但是由于其電路簡單、體積小巧,能滿足一些特定的場合應(yīng)用較多。
 
開關(guān)型驅(qū)動(dòng)可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應(yīng)用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。升壓式開關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對電源電壓低于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。
一般認(rèn)為,隔離型驅(qū)動(dòng)安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動(dòng)效率較高,應(yīng)按實(shí)際使用的要求來選。
 
設(shè)計(jì)一般的基本LED驅(qū)動(dòng)器照明應(yīng)用相對較簡單,但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC),設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜。無功率因子校正功能的非調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器通常包含一個(gè)離線式開關(guān)電源,用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。
 
LED驅(qū)動(dòng)器的后端架構(gòu)包含一個(gè)具有短路保護(hù)功能的電流調(diào)節(jié)電路?梢岳镁性調(diào)節(jié)電路達(dá)到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會應(yīng)用到多級架構(gòu)中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路,以便限制了輸出電流超過期望的LED驅(qū)動(dòng)電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出現(xiàn)短路或其它故障條件時(shí)的電流,從而能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器免遭損壞。
 
LED術(shù)語
 
波長:光的色彩強(qiáng)弱變化,是可以通過數(shù)據(jù)來描述,這種數(shù)據(jù)叫波長。我們能見到的光的波長,范圍在380至780nm之間。單位:納米(nm)
亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發(fā)光強(qiáng)度。單位:尼特(nit)
光強(qiáng):指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強(qiáng)弱的物理量。 單位:燭光(cd)
光通量:光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和。單位:流明(Lm)
光效:光源發(fā)出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)。單位:每瓦流明(Lm/w)。
顯色性:光源對物體呈現(xiàn)的程度,也就是顏色的逼真程度。通常叫做"顯色指數(shù)",室內(nèi)顯色性通常表示為Ra,以數(shù)值表示。Ra100為日光下的顯色性。
色溫:光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí),黑體的溫度稱為該光源的色溫。(只有白光才有色溫) 單位:開爾文(k)。
眩光:視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
同步性:兩個(gè)或兩個(gè)以上LED燈在不規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運(yùn)行,一般指內(nèi)控方式的LED燈,同步性是LED燈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。
防護(hù)等級:IP防護(hù)等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級,由兩個(gè)數(shù)字所組成,第一個(gè)數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級(分0-6級),第二個(gè)數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度(分0-8級),數(shù)字越大表示其防護(hù)等級越高。
光周期:自然界或人造的能夠影響生物有機(jī)體的亮暗循環(huán)。
光度測量:根據(jù)給定的光效函數(shù),如V(λ)和V’(λ),測量輻射量的方法。
光強(qiáng)分布:光源或者燈具在空間各個(gè)方向的光強(qiáng)分布。
光強(qiáng)曲線圖(表):光強(qiáng)由極坐標(biāo)或者圖表給出,表中的數(shù)值為光源在每1000流明光通時(shí)產(chǎn)生的光強(qiáng)。對于光強(qiáng)非對稱分布的情況,可采用兩個(gè)不同平面內(nèi)的光強(qiáng)分布圖來表示該燈具的光強(qiáng)分布情況。
 
應(yīng)用領(lǐng)域
LED照明燈具里,底燈,吊燈,投射燈等裝飾用,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,包括美術(shù)館,博物館等對顏色度要求較高的場所。但是對于商場,寫字樓等大規(guī)模設(shè)施來說,作為大范圍照明的LED燈具雖然已經(jīng)誕生,但是其指向性(LED芯片發(fā)出的光是直線,發(fā)散性不好)太高,造成大面積內(nèi)設(shè)計(jì)平均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密,設(shè)計(jì)成本過高,失去節(jié)能效果。因此,現(xiàn)階段裝飾用途場合,LED照明燈具完全可用,大面積室內(nèi)照明還不成熟。
1)、信號指示應(yīng)用:信號照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域,約占LED應(yīng)用市場的4%左右。
2)、顯示應(yīng)用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等,LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%,顯示屏幕可分為單色和彩色。
 
3)、照明應(yīng)用:
①便攜燈具:手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等;
 
LED照明手電筒
②汽車用燈:高位剎車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈等,大功率的LED已被大量用于汽車照明中。
③特殊照明:太陽能庭院燈、太陽能路燈、水底燈等;由于LED尺寸小,便于動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制,因此比較適合用于建筑裝飾照明。
④背光照明:普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等,LED作為手機(jī)顯示的背光源是LED應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。
⑤投影光源:投影儀用RGB光源;
⑥普通照明:各類通用照明燈具、照明光源等分為商業(yè)照明和家居照明;

 
歷史
應(yīng)用半導(dǎo)體P·N結(jié)發(fā)光源原理制成LED問世于20世紀(jì)60年代初,1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管,之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發(fā)出白色LED。
LED以其固有的特點(diǎn),如省電、壽命長、耐震動(dòng),響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域,在我們的日常生活中處處可見,家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制,無法作為通用光源推廣應(yīng)用。
近幾年來,隨著人們對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)和應(yīng)用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進(jìn)展,其發(fā)光效率提高了近1000倍,色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經(jīng)有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后,最偉大的發(fā)明之一。
 
 
 
 
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