LED照明技术与应用论文

LED照明设计及应用

摘要

led照明原理及特点、led灯具的设计及应用

引言

近年来,随着我国工业化与城镇化的快速发展,能源和资源的供需日

趋紧张,对我国电力供应产生了一定的负面影响。LED在照明应用中，因其具有节能、寿命长、环保、体积小、响应速度快、可靠性高、调控方便等诸多优点，正作为一种新型照明光源并获得越来越广泛的应用。本文从LED照明技术的原理及应用着眼，具体探讨新型节能光源LED的发展前景和市场需求.

第1章LED照明原理及特点

1.1 LED的基本概述

发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

图1

1.2 LED照明技术的发展

随着全球对发展低碳经济取得共识，LED照明产业凭借其在节能降耗领域的性能优势将迎来宝贵的快速发展机遇。在当前低碳经济形势下，LED照明产业市场不断升温，竞争日益激烈。

LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市景观照明等领域。世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。多年来，LED照明以其节能、环保的优势，已受到国家和各级政府的重视，各地纷纷出台相关政策和举措加快LED灯具的发展；大众消费者也对这种环保新型的照明产品渴求已久。

1.3 LED照明原理

LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP （磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中

心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

图2

理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料带隙Eg有关，即λ≈1240/Eg（mm）

式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm 紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。

1.4 LED照明灯具特点

节能化

研究资料表明，由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们传统照明的50%，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。

健康化

图3

LED是一种绿色光源。LED灯直流驱动，没有频闪；没有红外和紫外的成分，辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。

艺术化

LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势；彩色LED 产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好，色彩纯度高，红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性。LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合，打破了传统灯具的边边框框，超越了固有的所谓灯具形态的观念，灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上，以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题。我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合，材质、结构设计的优势，提高设计自由度来弱化灯具的照明功能，让灯具成为一种视觉艺术，创造舒适优美的灯光艺术效果。可随意搁置在地上、墙角或桌上，构思简约而轻松，形态传达的视觉感受和光的体验，让灯具变成充满情趣与生机的生命体。

人性化

毋庸置疑，光和人的关系是一个永恒的话题，“人们看到了灯，我看见了光”，正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识。灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的最高体现，房间里没有任何常见灯具的踪迹，让人们可以感受到光亮却找不到光源，体现了把光和人类生活完美结合的人性化设计。

第2章LED城市景观照明的设计与应用

2.1 LED城市景观照明四大特征

特征一：全面进入LED照明时代

LED照明产品用它出色的色彩表现力、变光变色极强的控制能力、体积小易隐藏及其长寿、节能、稳定等特性，被大量应用于景观照明市场，迅速带动了照明市场快速的增长，并助力景观照明成为LED照明应用领域市场份额最大的分支领域。而传统景观照明的一大劣势是，无法非常好的表达建筑本身，无法呈现高品质、艺术感的景观照明。LED色彩丰富，理论上仅用LED光源就能完全覆盖CIE 色度曲线中的所有饱和颜色，即LED通过与磷的有机结合几乎能够产生任何颜色;LED可低压直流供电，调光方便，因此在景观照明领域具有其它光源无法比拟的优势。

特征二：定制化灯具妆点城市景观

“定制化”根据字面含义，可以理解为量体裁衣，是指根据需要来量身打造出客户需求的产品或服务。“定制化”曾频繁应用于服装、鞋帽以、珠宝等领域，随着时代发展，“定制”一词的意义也逐渐被丰富起来。定制化景观照明产品能最大限度发挥设计师的创作力和想象力，是景观照明设计师的专用画笔。建筑师、设计师在选择适宜光源的情况下，还要从整个光环境效果及材料的质感可靠性考虑，注重自然环境与照明统一性，定制化灯具摆脱了传统的同质化设计概念，为设计师所喜爱，，并越来越多的应用于景观照明工程中。

特征三：智能控制引领科技照明

LED照明产品被广泛应用于国内各大赛事及盛会场馆、园区，原因之一就在于其智能控制系统超越传统照明产品，达到管理与控制一体化，便于掌控照明项目实时状况。管理与控制一体化是照明节能的一项关键技术，配合适当的控制策略，按照环境整体要求对LED进行编程控制，通过LED光色的协调，即可产生整体的艺术景观效果。

管控一体化技术在LED景观照明应用中，主要分为两大部分：对照明设备的监管和智能控制。现场设备的监控主要实现对照明回路、灯具的智能控制、防盗、在线故障诊断与报警等。LED景观照明的智能控制是区别于其他管控一体化系统的关键部分，通过智能控制系统可以充分体现LED应用于景观照明的优势，将LED灯具色彩表现力、变光变色极强等特性淋漓尽致地发挥出来，让LED灯具呈现出亦真亦幻、精彩多姿的绮丽景象，让景观照明设计师的设计思想得到最真实的呈现。

特征四：开启景观照明点亮视觉艺术

人们用灯光来表达城市夜间的艺术形态，被民众们鉴赏和品味，艺术具有鲜明的个性，城市景观也需要个性化照明艺术来渲染。在照明设计师看了，景观照明从规划到设计、从整体到细节都需要建立秩序，塑造美感，满足视觉艺术。

城市景观照明视觉艺术的提升，不仅提升了城市形象，另生活在这个城市里的人们能感受到更美的夜间环境，更具自豪感，同时，也为城市的发展带来了经济效益。城市旅游带来的推动作用不可小觑。

2.2 不同场合的景观照明的设计与组装

优质的灯具是照明工程的质量保障和基础，由于LED与传统光源的发光原理不同，因此它的灯具设计从内部的结构到外部的造型也都需要从符合LED器件本身的角度出发进行特殊设计与制造。

LED灯具透镜的设计

LED灯具的变色原理在于RGB的LED颗粒的混光效果。然而，如果人们能清楚地看到灯具中LED发光颗粒，其混光的效果就会大打折扣。因此，通常此类灯具的透镜需要进行模糊处理。半透明的材料（如乳白色磨砂玻璃）可以较好地实现混光，但灯具的表面亮度会降低。因此多会采用表面刻花的做法。但是，稀疏的刻花不但不利于混光，有时反而更加突出了单颗LED的不同色彩。即便不考虑混光的问题，线状或点状的LED灯具中看到单颗的LED也是令人不悦和不适的。因此，在一些较近距离的视看空间，比如一、二层的建筑外立面、建筑入口广场等区域中选用LED装饰性嵌入式灯具，应着重考虑灯具表面的混光效果。在不确定是否能满足需要的情况下，现场试验是最好的办法。另一种避免直接看到LED发光点的办法就是将LED安装在灯具的侧向，LED颗粒侧向出光，避免眩光。这样的做法在一些近人尺度的空间尤为适合。透镜的设计还将影响LED灯具的表面亮度，我们曾对实际工程中使用的LED装饰性灯具的表面亮度进行测量，发现此类灯具的表面亮度至少在00 cd/m2以上，甚至有的灯具达到600 cd/m2。作为装饰性灯具，它们与周围环境产生极大的亮度对比，很容易产生眩光。因此从这个角度考虑也需要认真处理表面透镜的问题。

LED灯具的配光设计

灯具市场上现有不少直接将LED颗粒安装在灯盘上作为投光灯使用的案例，或是将多颗LED做成白炽灯泡或PAR灯的形式用来直接替换传统光源。可是LED的发光原理和传统的光源完全不同：传统光源或是点光源或是线光源，它们在作投光使用时其灯具是需要有反射器、透镜等光学元件来进行配光的；而LED是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，再通过在发光芯片前放置的小透镜将光线调整为平行光。因此，传统光源所用灯具中的反射器对于LED光源就失去了意义。但如果认为LED发出的是平行光而不使用透镜，不作任何二次光学设计，直接使用成组的LED发光颗粒作为投光灯的光源，就很容易在被照物体上形成一个个较为明显，缺少亮度变化生硬的亮斑，投光效果差强人意，更不要说混光变色的投光效果了。

LED灯具的模数化

城市景观照明中使用的灯具需要考虑其白天的视觉效果，而LED 灯具由于更多地被大量用于装饰性嵌入式灯具，与建筑景观相协调的问题就更为突出。在我们调研中发现不少LED产品作为装饰性嵌入式灯具在环境中显得较为突兀。这种情况的出现主要是灯具尺寸的问题。通常建筑材料的尺寸是模数化的，灯具生产厂商如果缺少这方面的了解，仅从便于加工的角度出发设计产品，其产品就难以与建筑饰面材料相匹配。在实际工程中，也就因此出现切割拼贴的建筑饰面材料，影响整体效果。因此，LED装饰性灯具需要在尺寸设置上考虑

建筑模数化，与建筑饰面材料的尺寸相配合。当然并不是LED灯具才需要考虑模数化问题，主要是LED灯具在尺寸设计上相较其他光源有着更大的灵活度来匹配建筑模数。例如用作地面铺装的埋地LED 灯具尺寸如果能采用地面铺装材料的模数，设计为50 mm×50 mm；200 mm×200 mm；200 mm×00 mm；300 mm×300 mm等，就能很好地与其他建筑铺装材料配合使用，便于设计师选用，也给予设计师更大的灵活度和设计空间。一些国内外的灯具厂商已经在做这项工作了，他们从地面铺装的尺寸出发来设计自己的灯具系列，甚至选择某种常用饰面材料作为原型，制作同样大小、同样形式的LED 埋地灯具，获得了较好的效果。

2.3 LED城市景照明的应用

城市景观照明追求的不是亮度，而是艺术的创意设计，LED产品应该能够找到它的用武之地。发光角度小的LED方向性强，可作局部重点照明；在封装材料中添入散射剂可以实现175度的发光角适合较大范围内的照明。

2.3.1 装饰草坪灯、景观灯、球泡

在城市街道或绿地中，将发光的部位设计成环状、带状等各种结构，局部照亮草坪; 同时成为白天环境中的装饰元素。常用产品额定工作电压AC220V，控制方式多为内控（在需要同步变化的场所可利用同步线实现强制同步）。实际工程中常与气体放电灯光源配合作为装饰性照明使用，利用草坪灯、景观灯、球泡等各种不同造型、不同功能

的LED光源可以组合成色彩绚丽的灯光幻影。这种“多色彩，多亮点，多图案”的变化，体现了LED光源的特点。

图5 装饰草坪灯

23.2 水下灯

LED水下灯放在水下，用于水体的照明，防护水平应达到IP68。额定工作电压DC12V。LED的低电压工作特性使其比以往的任何灯具都要安全，寿命长的优点也使维修起来更加方便，产生的照明效果也比常用的PAR灯、气体放电灯更为丰富。

图6 水下灯

2.3.3 地面灯具：地埋灯、发光地砖、石灯等

地面灯具使用LED光源可以将尺寸小型化。一方面可以用作环境照明，另一方面可以作为发光装饰照明或引导性功能照明。依据具体的地面铺装结构灯具的出光口面积可大可小。嵌入式石灯、地砖灯以切边加工的方式与铺装的石材取得一致，达到环境与光源和谐统一的效果。目前部分产品已实现模数化设计，例如作为地面铺装层照明的发光地砖，产品的尺寸与地砖的尺寸相协调，即符合模数的要求：150×150; 200×200；200×100；300×300；400×200等。

图7 地面灯具

图8 流水广告灯

参考文献

[1] 杨颖《LED照明设计基础与技术应用》机械工业出版社，2013.4

[2] 李农杨燕《LED照明设计与应用》科学出版社，2009.10

[3] 房海明《LED照明设计与案例精选》北京航空航天大学出版社，2012.4

LED照明系统设计指南完全版

照明系统设计指南完全版 本文详细讨论照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何照明设计中。 现在的照明应用，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(因为的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于的照明降低了总体拥有成本()。 全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部()称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。 相反，照明级具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级的所有优点设计的室内照明有以下优点： 1 功效超过所有白炽灯和卤素灯具 2 能与甚至最好的(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美 3 与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍 4 降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。 照明还是灯？ 在普通照明中设计需要在两种方法间作出选择，是设计基于的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要，这要由设计师来决定。 针对已有照明的设计方法 如果目标应用采用构造新型照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成照明更容易一些。 遗憾的是，有些照明制造商错误报告或者夸大了照明的效率和使用寿命特性。在替换灯泡的早期的数年，照明业也遇到了类似问题。行业标准的缺乏，以及早期产品质量的巨大差异将技术的采用推迟了很多年。美国能源部意识到了早期照明也可能存在相同的标准和质量问题，并且这些问题可能以类似的方式延迟了照明的使用。作为应对措施，美国能源部发起了“ 商用产品测试计划()”，对照明制造商声称的指标进行测试。该计划以匿名方式测试照明的下列4个特性：照明光输出(流明)、 照明效率(流明每瓦)、相关色温(开氏度)、显色指数。 的将关注点放在了照明可用光输出上，而不仅仅是照明的光输出上，这为照明设计设定了一个很好的先例。灯的概念可能过时了

LED照明设计(精)

LED 照明设计 LED 照明设计 CYBERNET 应用系统事业部市泽俊介 2009/12/17 LED 照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠 LED 封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学方面对 LED 照明进行介绍,首先介绍 LED 照明设计。 序 随着近年来人们对环境关注度的提高, LED 照明作为新一代照明受到了广泛的关注。展会上, 只要是与 LED 照明有关的展位都是人头攒动,同时, LED 照明也更多的出现在我们的日常生活中。一般家庭能够消费的 LED 灯都是由各大照明制造商销售的灯泡型 LED 灯。另外,很多公司也都陆续研发出了荧光灯型的 LED 灯。在这种情况下,势必有更多的公司参与到 LED 照明行业中。 LED 灯与白炽灯、荧光灯等传统光源有着不同的特性。仅仅依靠 LED 封装并不能制作出良好的照明灯具。为了设计出更好的 LED 照明灯具,必须对 LED 进行区别于传统光源的正确的光学设计。 本文围绕 LED 照明灯具的设计进行介绍。具体来说主要是从电子电路、热分析、光学方面进行说明。首先是 LED 照明概要及其与迄今为止的光源的区别。 LED 照明 用于照明的 LED 大多是白色。 LED 照明很大程度上依赖蓝光 LED 芯片的发明和发光效率的提高。 实现白光 LED 主要有两种方式。一种是使用 LED 芯片和荧光粉,另外一种是使用 RGB 3色 LED 芯片。目前主要是采取第一种方式。

使用荧光粉一般都是在蓝色 LED 芯片上涂覆黄色荧光粉。从 LED 芯片中发出的蓝色光遇到荧光粉时,部分光转换为黄色光。这部分转换的黄色光和蓝色光参杂在一起, 就变成了白色光。通过调整荧光粉的量可以控制白光 LED 的色温, 因此发光颜色在制作时就已经决定, 后期不能调整。 同时,混合蓝色光和黄色光的话,由于红色和绿色的成分不足,造成显色性不佳。这样,可以通过在蓝色 LED 芯片中参杂红色和绿色荧光粉或者是在紫外 LED 芯片中参杂 RGB 荧光粉,来提高其显色性。 使用 RGB 3色 LED 芯片的优势在于 RGB 可以调整各种色度,所以不仅能够产生白光,还能产生其他各种颜色的光。但是, LED 芯片使用量增大,成本也就会上升。 LED 照明的优势及其与迄今为止的其他光源的区别 接下来就 LED 照明与白炽灯、荧光灯等传统光源的区别,从热、电、光的特性方面进行分析。 - 热的特性 虽然 LED 发热很少,但是由于 LED 照明中,需要使用多颗数瓦级的 LED ,所以就会产生很高的热量。虽然 LED 效率比较高,但是高效率仅支持在微小电流中的运行。大电流、高温状态下,效率较低。 另外,荧光粉型的 LED ,在转换波长的时候会损失能量,从而产生热量。持续高温就会导致 LED 芯片、荧光粉、封装树脂寿命降低。因此,为了使 LED 的“ 高效率” 、“ 长寿命” 的优势保持下去,就必须控制 LED 的结温。 - 电的特性 LED 电源与白炽灯、荧光灯有很大的区别。白炽灯可以直接连接到 220V 的交流电上。荧光灯虽然有镇流器和转换开关, 但也使用 220V

led照明设计规范

led照明设计规范 篇一：LED照明灯参数标准 LED照明灯具的参数标准主要应参照国家标准委、工信部、国家半导体照明工程研发及产业联盟等颁布的道路照明、室内照明、半导体照明等标准或技术规范。它们主要有：（见表） 以上国家相关部门的标准或技术规范涉及的LED照明灯具的参数主要包含光参数和电参数。 （一）光参数包括光源/灯具的光通量、灯具配光特性、光效等。 1、光通量 光通量是指光源发出的总光能量。 测试该参数的意义在于：灯具通过消耗电能而发出光能，光通量越大、发出的光能越多。因此它是表征光源发光能力的指标，当两盏灯功耗相同时，光通量越大，灯具越好。 2、灯具配光特性 灯具配光(转载于: 小龙文档网:led照明设计规范)特性是指灯具在C=0°和C=90°的两个平面内，随着γ角变化得到的空间光强分布。 测试该参数的意义在于：当用光源进行照明时，希望

光源发出的光均匀地照明被照对象而不是集中照明一点，而要达到此目的，光源发出的光就必须在空间呈一定的光强分布。对于灯具配光特性，国家还没有相应的规定，现在对于配光特性的测试只是为用户企业提供一个参考。 3、光效 光效是指被测LED灯所发出的光通量（流明）与该灯所消耗电功率（瓦）的比值。测试该参数的意义在于：虽然光通量是衡量一个光源发光能力的主要指标，但是只有消耗更少的电能而发出更多的光能才是更好的光源，因此用光效这个指标来进行评判。 （二）电参数包括实际功耗、功率因数、电压谐波失真、电流谐波失真。 1、实际功耗 实际功耗是指整盏灯所消耗的功率，也称有功功率。 测试该参数的意义在于：在灯具中不仅光源消耗电能、驱动电源也消耗电能，而实际功耗就包含了光源与电源消耗电能的总和。由于光源的名义额定功率一般仅指光源的功耗，因此实际功耗与灯具的额定功率存在差异，而这个差异越接近，说明电源耗能越低、灯具的总体能耗就越低。 2、功率因数 功率因数是指在交流电路中，电压与电流之间的相位

LED照明系统的光照均匀性设计

万方数据

万方数据

光学技术 第３５卷系统照射目标平面时，目标平面上将形成一个均匀 照明区域以及一个衰减区域，如图３所示。该图中， ＡＡｌ为均匀照明区域，ＡＢ以及Ａ１Ｂｌ为照度衰减区 域。综合考虑系统的效率以及系统的尺寸，选定口∈ ［一４０。，０。］。 图３中，ｄ为目标平面上均匀照明区域的半径， ｄ１为目标平面上照明区域的半径，ｄ２为照明系统反 射器出光口的半径。其中 ｄ＝ｈｔａｎ４０。＋ｚ１（１２） ｄ１＝型等世一鲁（１３） ．ｙｌＬ 式中（ｚｌ，ｙ】）为反射器面形轮廓终点Ｒ１的坐标。 根据直角坐标系 下反射器面形轮廓的 曲线方程以及口的取 值范围，在三维建模软 件Ｐｒｏ厄中建立反射 器模型，并导人光学设 图４系统模型 计软件ＡＳＡＰ中建立 照明系统的模型，如图４所示。 采用均匀照明区域内最低照度值与最大照度值 的比值来表征该区域内的照度均匀度。对系统追迹 ２００万条光线，通过改变系统与目标平面之间的距 离ｈ，得到不同距离下均匀照明区域内的照度均匀 度，如表ｌ所示。 表１均匀照明区域的半径和照度均匀度 ｈ／ｍｍｄ／ｍｍｄｌ／ｍｍ均匀度／９６ ２５０２４１３４０８６．５ ２７５２６２３７０８６．７ ３∞２８３４０１８７．５ ３２５３０４４３２８７．６ ３５０３２５４６３８８．６ 从表１可得：随着距离ｈ点的增大，边缘光喜线１和２之间‘ｌ的辐射能将更看趋近于汇聚在 目标平面上一点，目标平面均 匀照明区域内 门．Ⅳ 、八＼．／、．；／＼＼ｆ．／１。 －０．４－０．２００．２０．４ Ｐ．ａｄｉｕｓ／ｍ 图５目标平面上的照度分布 的照度均匀度将不断提高。３设计实例 ７６ 作为设计实例，用该设计方法设计一种实现均匀照明的阅读灯。要求其性能指标为：在最低高度为３００ｒａｍ时，形成一个半径不小于２８０ｍｍ，照度不低于３００１ｘ的均匀光斑。 利用Ａ曼ＡＰ 对系统模型追迹 ２００万条光线，模 拟结果表明：选 用光通量为 １１０ｌｍ的平顶白 图６反射器截面 光Ｕ、Ｄ作为光源，在高度ｈ＝３００ｍｍ处照射到半径为２８３ｍｍ的有效范围内的总光通量为８０．５１ｍ，系统的效率为７３．２％，平均照度为３１４１ｘ，照度均匀性优于８７％，如图５所示。并得到适合数控加工的反射器面形数据。图６是该反射器面形轮廓的截面外形尺寸。此外，随着阅读灯与目标平面之间距离的增大，目标平面上均匀光斑将变大，同时光斑的均匀性将变得更好。 ４结论 本文根据非成像反射器的设计方法，设计了一种以单粒大功率ＬＥＤ为光源的照明系统。设计的关键是建立反射器。本文根据目标平面上照度分布函数建立微分方程，通过求解该微分方程得到反射器面形轮廓满足的函数关系，在Ｐｒｏ／Ｅ中建立了反射器模型并导人ＡＳＡＰ，从而得到系统的模型。对系统模型追迹光线，并对系统的均匀性进行了分析研究。同时，根据Ｐｒｏ／Ｅ自动生成的数控代码，可驱动数控设备进行反射器的）ｂｎ－ｒ。 参考文献： ［１］ＰｈｉｌｉｐｓＬｔｍ嘶ｌｅｄｓ肇ｍ１１５ｌｍ／ＷｐｏｗｅｒＬＥＤａｔ３５０ｍａ［ｔｍ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．１ｅｄｓｍａｇａｚｉｎｅ．ｏｏｍ／ｎｅｗｓ／４／１／２３，２００７．［２］杨毅，钱可元，罗毅．一种新型的基于非成像光学的ＬＥＤ均匀照明系统［Ｊ］．光学技术，２００７，３３（１）：１１卜１１５． ［３】ＥｉｃｈｈｏｍＫ．ＬＥＤｓｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｌｉｇｈｔｉｎｇ［Ｊ］．ＳＰＩＥ。２００６，６１３４：１－－６． ［４］ＷｉｎｓｔｏｎＲ，ＲｉｅｓＨ．Ｎ∞ｉｍ日ｇｉｎｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ丛ｆｕｎｅｔｉｏｍｌｓｏｆｔｈｅｄｅ．ｆｉｒｅｄｉｒｒａａｍｃｅ［Ｊ］．Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．ＡＭ．Ａ，１９９３，１０（９）：１９０２—１９０８． ［５］ＷｉｎｓｔｏｎＲ．ＭｉｎｍｏＪＣ．］ｋｌｉｔｅｚＰ．ｅｔａ１．№ｎｉ删｜ｇｉｎｇｏｐｔｉｃ［Ｍ］．１３ｕｒｌｉＩＩ｜ｇｔｍ：ＥｌｓｅｖｉｅｒＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ．２００５． ［６］ＲａＮＡ，ＧｏｒｄｏｎＪＭ．Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｄｅｓｉｇｎｓｆｏｒｉｌｈｍａｉｍｔｉｏｎｗｉｔｈ∞ｔｅｎｄｅｄ８０Ｕｌ＇Ｃｅ８．＂ｔｈｅｂａｓｌｅｓｏｌｕｔｉｏｍ［Ｊ］．Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，１９９４。３３：６０１２—６０２１． ［７］ＯｎｇＰＴ，ＧｏｒｄｏｎＪＭ，ＲａＮＡ。ｅｔ８１．Ｔａｉｌｅｄｅｄｇｅ－ｍｙｄｅｓｉｇｎｓｆｏｒｔｍｉｆｏｒｍｉｌｈｍｆｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｔａｎｔｔａｒｇｅｔｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．，１９９５，３４： １７２６＿一１７３７万方数据

LED照明系统设计指南完全版

LED照明系统设计指南完全版 本文详细讨论LED照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的LED数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何LED照明设计中。 现在的照明应用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(因为LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于LED的照明降低了总体拥有成本(TCO)。 全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部(DOE)称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，DOE报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。 相反，照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级LED的所有优点设计的室内照明有以下优点： 1 功效超过所有白炽灯和卤素灯具 2 能与甚至最好的CFL(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美 3 与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍 4 降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。 照明还是灯？ 在普通照明中设计LED需要在两种方法间作出选择，是设计基于LED的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于LED的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要，这要由设计师来决定。 针对已有照明的设计方法 如果目标应用采用构造新型LED照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成LED照明更容易一些。

轻院教室LED照明设计方案

轻院教室LED照明设计方案 LED091 -黄祖程一?确定照明需求： 由于大学开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，高校的教室在白天室内照度很高 的情况下，仍然普遍存在开灯上课；即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内 照明。夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室自习，但室内照明全部开启，绝不会有师生因为只有少数人而仅开几盏灯。长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在。这种有形和 无形的浪费，给校方的水电的支出带来了沉重的负担。针对上述种种浪费现象，高校后勤曾 采取多种措施，如加强师生节能意识的素质教育；聘用人员专门对无人使用的教室检查照明、 夜间晚自习后关闭教室照明；采用计算机或单片机对教学区供电实施分时管理。无论何种节能素质教育，因为人的意识加之许多人有着浪费的并非是他自己的钱，节约与否与已无关。 所以即使随手关灯、节约能源的宣传标志贴得再多，仍然收效甚微。即使聘用相关人员进行 照明管理，既要支付相关费用，但检查和控制的时间及工作量较大，不能面面俱到；更不 能做到某教室虽然仅有几名学生，但所有日光灯是开启的，管理人员去给他关掉几组日光 灯，说必须节约能源。采用计算机或单片机实施的教学区用电分时控制。仅解决了课余时间 的长明灯现象，但在教学时间内不能解决不合理用电的浪费现象，其中包括：白天在室内 照度很好的情况下开灯现象；教室内生员很少的情况下全部开启所有照明。因此基于应用 的需求，高校需要的是一种节能和智能控制的的高效节能照明系统方案。 二?确定照明目标： 1?依照国家相关标准规定，教室白天照度不低于200LUX，晚间照度不低于150LUX。从保 护视力健康角度出发，在低于150LUX和高于600LUX照度下长时看书，有损予眼腈的健 康，还有能通过自然采光和人工控制方式达到节能目的。 2考虑选用的产品：LED T8管8W 寿命：设计寿命30, OOOh 材料清单费用：130~200/每支

LED室外照明灯具设计注意事项(精)

LED室外照明灯具设计注意事项 LED室外照明灯具设计注意事项 室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 一、工作环境 LED室外照明灯具由于工作环境比较恶劣，受风吹雨淋日晒，阳光中紫外线照射，昼夜温差变化，空气中沙尘，化学气体等条件影响，灯具年复一年的受大自然时效老化处理。设计时应充分考虑这些因素的影响。 二、LED灯具材料及散热方式选择 外壳和散热器设计为一体，用来解决LED的发热问题，这种方式较好，一般选用铝或铝合金，铜材或铜合金，以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热，（喷气致冷散热也是类似热管散热的一种，但结构更复杂一些。） 选择什么样的散热方式，对灯具的成本有直接影响，应综合考虑，与设计产品配套选出最佳方案。 灯罩的设计选材也是至关重要，目前使用的有透明有机玻璃，PC材料等，传统的灯罩是透明玻璃制品，究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关，一般来说，室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品，它是制造长寿命，高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩，做室内灯具的灯罩较好，用于室外则寿命有限，因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净，使灯罩透明度降低影响光线输出。 三、LED芯片的封装 目前国内生产的LED灯具（主要是路灯）大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装，这种方法热阻较先进封装技术的产品高，不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装，以达到所需要的功率，这些LED的封装材料有用环氧树脂封装，有用硅胶封装的。二者的区别是：环氧树脂封装耐温较差，时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好，使用时应注意选择。 笔者的看法是：采用多芯片与散热器整体封装比较好，或采用铝基板多芯片封装再通过相变材料或散热硅脂与散热器相联接，做出的产品热阻比用LED器件组装的产品的热阻要少一至二道热阻，更利于散热。采用

最全的LED照明灯具设计案例

最全的LED照明灯具设计案例 一、LED楼体亮化工程培训简介 1，《led概论》 2，《Led楼体亮化工程概论》 3，《Led楼体亮化工程组装技术手册》 4，《Led楼体亮化工程安装技术手册》 5，《Led楼体亮化工程检修技术手册》 6,《led楼体亮化工程系列销售指导手册》 7，《工程造价指导手册》 8，《全部的视频教学资料包》 二、LED城市亮化工程的趋势 LED亮化工程广泛适用于桥梁、广场、大楼轮廓、跨街空中走廊、建筑物轮廓、道路灯饰、各种灯光广告牌、橱窗、舞台、大厦、酒店、商场等场所装饰，夜晚效果格外醒目，并且对美化城市、塑造景观有着特别重要的意义。LED城市亮化美化了城市的夜空也提升了自身的形象，成为自我宣传和体现文化和提高知名度，甚至成为标志性建筑的方法。 城市夜景亮化工程作用的外延已经逐渐扩大。在为市民照亮行程的同时，随着社会发展，夜景亮化工程已经成为城市的一张新名片。 三、LED城市亮化区别传统的霓虹灯亮化的主要优点 1、寿命长 LED灯珠寿命可达10万小时，是传统光源寿命的大约15倍到20倍，通常：普通白炽灯

寿命小于2千小时；螺旋节能灯寿命小于8000小时；T5荧光灯寿命大约为1万小时；高质量的高压霓虹灯寿命小于2万小时（由于风吹日晒寿命更短），质量普通的高压霓虹灯寿命可能只有几千小时甚至更短；低压软管霓虹灯通常就是小粒的白炽灯，寿命也小于2千小时。 2、超级节能绿色照明冷光源，无辐射、无污染由于LED灯珠将90％左右的电能直接转化为可见光，发光效率极高，基本不产生热量。相同的发光亮度，功率可低至只有传统电光源的几十分之一。若长时间使用，节约的电能非常可观，如果仔细计算下来，绝对会让人们大吃一惊！LED是固态照明冷光源。荧光灯、高压霓虹灯灯管发光时，会产生相当数量的紫外线，对人体是有害的。LED的诞生就解决了这个问题，不用担心对人体的危害。 3、稳定、可靠、不易坏，维护成本极低 与高压霓虹灯相比，led产品抗静电、强干扰。属半导体器件，故障率低可节约大量的维护成本。LED的工作电压只有20VDC左右甚至10VDC也能正常工作，对人体始终是安全电压。高压霓虹灯，顾名思义，要在高压下才能工作，这会对人体不利、对设备不利、对环境要求高，故容易坏，加上高压霓虹灯灯管是玻璃做成的，容易破损，理论寿命又短暂，所以，经常需要维护，增加了维护成本。LED灯是在低压、直流环境下工作，现代电子技术生产出来的电子电路已经可以长时间正常工作了，基本上不要任何维护，比如：电脑元器件CPU、电视机等等 4、采用优质PC管材，灯管整体防水、防尘、耐压、耐碎裂、耐高温低温、阻燃、抗冲击、抗老化、防紫外线。LED亮化管产品可以在－40摄氏度～＋75摄氏度的温度范围内正常工作。高压霓虹灯灯管是用玻璃做成的，容易破碎，不能耐高温或低温，温差变化大的时候更容易破损等。 5、颜色艳丽、发光均匀、外观美观，变幻无极限：

led照明设计规范

led 照明设计规范 篇一：LED照明灯参数标准 LED照明灯具的参数标准主要应参照国家标准委、工信部、国家半导体照明工程研发及产业联盟等颁布的道路照明、室内照明、半导体照明等标准或技术规范。它们主要有：（见表） 以上国家相关部门的标准或技术规范涉及的LED照明灯 具的参数主要包含光参数和电参数。 （一）光参数包括光源/ 灯具的光通量、灯具配光特性、光效等。 1 、光通量 光通量是指光源发出的总光能量。 测试该参数的意义在于：灯具通过消耗电能而发出光能，光通量越大、发出的光能越多。因此它是表征光源发光能力的指标，当两盏灯功耗相同时，光通量越大，灯具越好。 2、灯具配光特性 灯具配光（转载于：小龙文档网:led照明设计规范）特性是指灯具在C=0°和C=90°的两个平面内，随着Y角变化得到的空间光强分布。 测试该参数的意义在于：当用光源进行照明时，希望光源发出的光均 匀地照明被照对象而不是集中照明一点，而要达到此目的，光源发出 的光就必须在空间呈一定的光强分布。对于灯具配光特性，国家还没 有相应的规定，现在对于配光特性的测试只是为用户企业提供一个参 考。

3、光效 光效是指被测LED 灯所发出的光通量（流明）与该灯所消耗电功率（瓦）的比值。测试该参数的意义在于：虽然光通量是衡量一个光源发光能力的主要指标，但是只有消耗更少的电能而发出更多的光能才是更好的光源，因此用光效这个指标来进行评判。 （二）电参数包括实际功耗、功率因数、电压谐波失真、电流谐波失真。1 、实际功耗 实际功耗是指整盏灯所消耗的功率，也称有功功率。 测试该参数的意义在于：在灯具中不仅光源消耗电能、驱动电源也消耗电能，而实际功耗就包含了光源与电源消耗电能的总和。由于光源的名义额定功率一般仅指光源的功耗，因此实际功耗与灯具的额定功率存在差异，而这个差异越接近，说明电源耗能越低、灯具的总体能耗就越低。 2、功率因数 功率因数是指在交流电路中，电压与电流之间的相位 差（①）的余弦 测试该参数的意义在于：这个指标是灯具电源的有功功率和视在功率的比值，它描述了灯具有功功率在其总功率中所占的比值，功率因数越接近数字1，灯具越好。 3、谐波失真（THD） 谐波失真（THD指原有频率的各种倍频的有害干扰，包括电压谐波失

LED照明设计基础

LED关键基础知识大全 LED作为新一代的绿色光源技术，其拥有白炽灯所不具备的高度节能性，同时LED产品在色彩及造型上也更丰富更具可塑造性。目前LED灯具已广泛应用到室内照明、室外照明、景观工程等多个领域，其节能性得到了社会的一致好评。LED取代白 炽灯，已经成为照明灯具产业不可逆转的潮流。 与普通白炽灯相比，同瓦数的LED灯具发光效率是白炽灯的8倍以上，因此虽然LED照明产品的功率都比较小，但是却能的 白炽灯一样，发出高亮度的光芒。 不过由于LED照明设计涉及光学、电学、热学以及工业美学知识，因此它是名副其实的跨学科多领域知识融合的新技术，本文介绍了LED照明的关键基础知识，可以帮助LED照明领域工程师打好设计基础，提升设计技巧。 LED照明设计基础知识-安森美培训资料 发光二极管(LED)继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。 另一方面，LED照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为LED照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关LED 照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监Bernie Weir先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及LED驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于LED照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、LED驱动器通用要求 驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。

足球场LED照明设计方案

Fax e-Mail Table of contents Project Table of contents1 JANSUN LIGHTING LIMITED 400W Luminaire Data Sheet2 Out door Planning data3 Luminaire parts list4 Objects (coordinates lists)5 Sport Sites (Coordinates List)6 Sport Luminaires (Coordinates List)7 3D Rendering9 False Colour Rendering10 Exterior Surfaces football field calculation Isolines (E, Perpendicular)11 Greyscale (E, Perpendicular)12 Value Chart (E, Perpendicular)13

CIE flux code: 83 99 100 100 99 Fax e-Mail JANSUN LIGHTING LIMITED 400W / Luminaire Data Sheet See our luminaire catalog for an image of the luminaire. Luminous emittance 1: Luminaire classification according to CIE: 100Due to missing symmetry properties, no UGR table can be displayed for this luminaire.

LED照明灯具设计开发的四个方向

LED照明灯具设计开发的四个方向 深圳赛德利认为LED作为一种新型的照明技术，其应用前景举世瞩目，尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源，必将引起照明领域一场新的革命。自从白光LED 出现，无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势，因此，LED 照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势，LED将取代传统白炽灯和日光灯，居室传统照明灯具已面临严峻挑战。灯具设计的内容与形式主要是光，LED新光源促使照明灯具设计开发的革新，从很大程度上改变了我们的照明观念，使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来，灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立，灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间，居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展。 一、节能化 研究资料表明，由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50%，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。 二、健康化 LED是一种绿色光源。LED灯直流驱动，没有频闪；没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。 由于目前单只LED功率较小，光亮度较低，不宜单独使用，而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景。灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求，决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小；也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的"二次光源"，根据组合成的"二次光源"来设计灯具。 三、艺术化 光色是构成视觉美学的基本要素，是美化居室的重要手段。光源的选用直接影响灯光的艺术效果，LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势；目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好，色彩纯度高，红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性。灯具是发光的雕塑，由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段。LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合，打破了传统灯具的边边框框，超越了固有的所谓灯具形态的观念，灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上，以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题。我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合，材质、结构设计的优势，提高设计自由度来弱化灯具的照明功能，让灯具成为一种视觉艺术，创造舒适优美的灯光艺术效果。例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED灯，可随意搁置在地上、墙角或桌上，

太阳能LED照明系统的设计(最终方案)

I 目录 中文摘要 ABSTRACT 第一章引言 1.1选题的背景和意义 (1) 1.2国内外光伏发电发展现状...................... 1.2.1世界光伏产业的新进展及应用特点.............. 1.2.2我国光伏产业发展现状........................ 1.3光伏电源具有以下优势...................... 1.4新一代照明光源-白光LED...................... 1.5论文的研究目的和意义...................... 第二章太阳能LED照明系统的总体设计................... 2.1太阳能LED照明系统的基本结构................... 2.2控制器的整体结构 第三章太阳能电池板 3.1太阳能的工作原理和特性 3.1.1太阳能电池的基本原理 3.1.2太阳能电池的特性曲线 3.2太阳能电池的最大功率跟踪 3.2.1最大功率点跟踪原理 3.3本系统采用的MPPT控制方式 3.3.1功率比较法 3.3.1.1功率比较法原理 3.3.1.2功率比较法的算法设计 3.4本章小结 第四章主体电路的设计 4.1整体电路设计 4.1.1电源电路设计 4.1.2 LED驱动电路 4.2单片机的算法实现 4.3 DC/DC变换器式 (25) 4.3本系统采用的MPPT控制方式 (29) 4.3.1功率比较法 (29) 4.3.2最大功率的模糊控制 (32) 4.4本章小结 (33) 第五章太阳能LED照明系统光源优化的研究 (34) 5.1超高亮白光LED的原理和特性 (34) 5.1.1发光原理 (34) 5.1.2工作特性 (34)

LED照明设计基础知识

LED照明设计基础知识-安森美培训资料 发光二极管(LED)继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。 另一方面，LED照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为LED照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关LED照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监Bernie Weir先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及LED驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于LED照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、LED驱动器通用要求 驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。

另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。 图1：常见的LED排列方式

LED照明设计基础知识

照明设计基础知识-安森美培训资料 发光二极管()继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。 另一方面，照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、驱动器通用要求 驱动面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的正向电压也会有差异；另外，的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 另外，应用中通常会使用多颗，这就涉及到多颗的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压()如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个因故障开路，电路中仅有1个的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。

图1：常见的排列方式 的排列方式及光源的规范决定着基本的驱动器要求。驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过的电流，而无论输入及输出电压如何变化。驱动器基本的工作电路示意图如图2所示，其中所谓的“隔离”表示交流线路电压及(即输入及输出)之间没有物理上的电气连接，最常用的是采用变压器来电气隔离，而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。 图2：驱动器的基本工作电路示意图。 值得一提的是，在照明设计中，电源转换及恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置：1)整体式()配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的优势包括优化能效及简化安装等；2)分布式()配置，即两者单独存在，这种配置简化安全考虑，并增加灵活性。

LED照明灯具的设计思路

LED照明灯具的设计思路 主要分享一下室内照明设计的几个思路 电脑一台（设计时需要）LED知识书籍设计软件一套 内建：LED灯具的结构简单，加于供电线路上的负载较低，以使得LED 的灯具设及光指向的特性，计可以比其他光源的灯具更容易、更适合内建于其他器械与设备之内，或是自身丛集组合成大型装置∩以让该装置或是设备使用起来更方便，或是具备以前没有过的照明性能。LED背光与小型冰箱、橱柜的LED照明就是好例子。而丛集方式则是利用LED创造了新的光环境与表现方式。不用大幅度改变线路或缩减原有空间，只靠着增加了LED灯具就可以创造出奇幻的效果。从内建与丛集的方向思考的开发，能有效避开激烈的竞争，在新的领域找到商机。2灵活的控制选项：LED的众多优点，使的其控制性远优越于其他发光光源。当然我们可以根据照明控制需求及传统光源的性能限制两者间的差距，以LED设计出别的光源达不到，但可以满足大众希望拥有控制性能的灯具。例如可变色温、可调光、根据情境自动反应的智慧灯具。3尝试自由结构和外型设计：无论是采用减法设计来降低成本，增加售价竞争力；或是用华丽多姿的加法设计来增添外型吸引力，刺激视觉欲，都是说服买家接受LED的好方法。随着LED 散热问题趋于减弱，电源电路的设计越来越简洁有效。这样的条件让具的外型设计更为丰富自由，能够使用的场所更为宽广。LED灯已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所，达到这些场所以前无法达到的光需求。4差异性：与其他光源存在差异，在套用到传统光源的灯具之中时，会产生许多缺点，如炫光、散热不佳、光型不美等问题。所以在设计套用传统形式灯具时，就要注意使用避开这些缺点的方法；如果条件许可，甚至应该根据LED的优点，以及前面提及的基本照明需求，做出全新的灯具设计。另外还需注意的是，虽LED灯具因为尺寸关系，巨大功率产生的高

LED照明设计基础

摘自：https://www.wendangku.net/doc/0a12585643.html,/ccs/products/lighttools/technical/ LED照明设计基础（1） (摘自MONOist http://monoist.atmarkit.co.jp/feledev/articles/led/01/led01a.html )（CCS编译） LED照明设计 CYBERNET 应用系统事业部市泽俊介 2009/12/17 LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠LED封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学方面对LED照明进行介绍，首先介绍LED照明设计。 序 随着近年来人们对环境关注度的提高，LED照明作为新一代照明受到了广泛的关注。展会上，只要是与LED照明有关的展位都是人头攒动，同时，LED照明也更多的出现在我们的日常生活中。一般家庭能够消费的LED灯都是由各大照明制造商销售的灯泡型LED灯。另外，很多公司也都陆续研发出了荧光灯型的LED灯。在这种情况下，势必有更多的公司参与到LED照明行业中。 LED灯与白炽灯、荧光灯等传统光源有着不同的特性。仅仅依靠LED封装并不能制作出良好的照明灯具。为了设计出更好的LED照明灯具，必须对LED进行区别于传统光源的正确的光学设计。 本文围绕LED照明灯具的设计进行介绍。具体来说主要是从电子电路、热分析、光学方面进行说明。首先是LED照明概要及其与迄今为止的光源的区别。 LED 照明 用于照明的LED大多是白色。LED照明很大程度上依赖蓝光LED芯片的发明和发光效率的提高。 实现白光LED主要有两种方式。一种是使用LED芯片和荧光粉，另外一种是使用RGB 3色LED芯片。目前主要是采取第一种方式。 使用荧光粉一般都是在蓝色LED芯片上涂覆黄色荧光粉。从LED芯片中发出的蓝色光遇到荧光粉时，部分光转换为黄色光。这部分转换的黄色光和蓝色光参杂在一起，就变成了白色光。通过调整荧光粉的量可以控制白光LED的色温，因此发光颜色在制作时就已经决定，后期不能调整。 同时，混合蓝色光和黄色光的话，由于红色和绿色的成分不足，造成显色性不佳。这样，可以通过在蓝色LED芯片中参杂红色和绿色荧光粉或者是在紫外LED芯片中参杂RGB荧光粉，来提高其显色性。 使用RGB 3色LED芯片的优势在于RGB可以调整各种色度，所以不仅能够产生白光，还能产生其他各种颜色的光。但是，LED芯片使用量增大，成本也就会上升。

LED照明设计基础知识

LED照明设计基础知识-培训资料 发光二极管(LED)继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。 另一方面，LED照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为LED照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关LED照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监Bernie Weir先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及LED驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于LED照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、LED驱动器通用要求 驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED 因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。