照明燈具發(fā)展研究報(bào)告(三):發(fā)展趨勢(shì)
文章來源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2014-05-15
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照明燈具發(fā)展研究報(bào)告(一):燈具產(chǎn)品的特點(diǎn)和現(xiàn)狀
照明燈具發(fā)展研究報(bào)告(二):我國(guó)燈具與國(guó)際水準(zhǔn)的比較
四.發(fā)展趨勢(shì)
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(dá)了新一類光源的誕生和應(yīng)用,更重要的是標(biāo)志著半導(dǎo)體照明時(shí)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(lǐng)域和替換傳統(tǒng)光源的速度絕對(duì)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(rèn)真研究開發(fā)后用亊實(shí)說話才行。
用半導(dǎo)體理論和PN結(jié)的照明實(shí)踐的應(yīng)用標(biāo)志著用半導(dǎo)體技術(shù)替換電真空技術(shù)在照明領(lǐng) 域中實(shí)踐的開始.歷史上最好的對(duì)照例子就是上世紀(jì)中葉的電子管被晶體管替代的現(xiàn)實(shí)，此 舉進(jìn)行了搜長(zhǎng)的30-40個(gè)年頭.現(xiàn)在跟電子管相似的氣體放電燈及其燈具是否會(huì)被代表半導(dǎo) 體技術(shù)的LED和LED燈具替代需要推敲、論證和實(shí)踐，因?yàn)閮烧弋吀?jìng)不同，一個(gè)服務(wù)于人 的聽覺器宮--耳朵，一個(gè)服務(wù)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(lǐng)域引發(fā)了一場(chǎng)新的照明技術(shù)的革命，這是本世紀(jì)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(yīng)用模式。有各種為景觀 照明目的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(hào)燈 .臺(tái)燈等等。幾乎一應(yīng)俱企滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中。
隨著LED的技術(shù)和LED產(chǎn)品的認(rèn)知能力的不斷提升.對(duì)LED燈具的設(shè)計(jì)和性能上的要求 的了解更加具體和明晰，對(duì)燈具制造商和產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(gè)重要的光源特點(diǎn)來說，兩者有很大的差異。見圖8。
評(píng)價(jià):1.現(xiàn)代的一般照明場(chǎng)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(diǎn)場(chǎng)所的照明：
3.LED光源具有兩者不足.器耍仔細(xì)考進(jìn)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?yàn)槿绱说牟顒e，目前的產(chǎn)品生產(chǎn)、推廣應(yīng)用遇到不少問題，有的是技術(shù)上（如光色 和光效〉還沒有達(dá)到傳統(tǒng)光源的水平，有的是設(shè)計(jì)和工藝上（如熱設(shè)計(jì)和封裝工藝〉的問題， 有的是銷隹和宣傳上（參數(shù)指標(biāo)過高）的問題，有的是測(cè)量:方式和方法上的認(rèn)識(shí)和做法問題 (統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和管理上的缺失>,如此種種，LED射燈，使國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展中，路途艱辛，頗 費(fèi)周折。
然而，LED的成長(zhǎng)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(zhǎng)期工作的工況和LED熱管理后的光袞，LED裝入燈具后實(shí)際計(jì)算 時(shí)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(shí)際工作時(shí)效能間的差別
正因?yàn)槿绱耍谟行⿷?yīng)用場(chǎng)合,LED實(shí)際使用時(shí)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(yīng)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(xué)系統(tǒng)反射或折射后才能變成2π的發(fā)光方 向。在這個(gè)轉(zhuǎn)變的過程中，對(duì)許多光線被多次反射而吸收,不少光線浪費(fèi)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(shí)，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(jiǎn)燈中的效率就會(huì)很低，僅 40%-45%左右。因此，美國(guó)能源部(DOE)將LED待代CFL筒燈的標(biāo)桿光效只定為32lm/W 就是這個(gè)道理。