照明灯具发展研究报告(三):发展趋势

文章来源:恒光电器

发布时间:2014-05-15

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照明灯具发展研究报告(一):灯具产品的特点和现状 
照明灯具发展研究报告(二):我国灯具与国际水准的比较 
 四.发展趋势
目前照明灯具发展和速度最多最快自然是大众瞩目的LED及其灯具,它不仅表达了新一类光源的诞生和应用,更重要的是标志着半导体照明时代的到来,或许不久将宣告还在使用的传统光源将被它替代.

LED的渗透到传统照明领域和替换传统光源的速度绝对不能是杜撰的、更不能随心所 欲猜想的，必须以根据LED的发展水平认真研究开发后用亊实说话才行。

用半导体理论和PN结的照明实践的应用标志着用半导体技术替换电真空技术在照明领 域中实践的开始.历史上最好的对照例子就是上世纪中叶的电子管被晶体管替代的现实，此 举进行了搜长的30-40个年头.现在跟电子管相似的气体放电灯及其灯具是否会被代表半导 体技术的LED和LED灯具替代需要推敲、论证和实践，因为两者毕竞不同，一个服务于人 的听觉器宫--耳朵，一个服务于人的视觉器官--眼睹。两者既可参照分析和比较，更重要的 是两者可以借鉴。

LED逬入照明领域引发了一场新的照明技术的革命，这是本世纪中发生的亊。由于它 体枳小、亮度高、灵活性大，可以按不同的需要排列组合成不同的应用模式。有各种为景观 照明目的设计的各种装饰照明类灯具，有各种传统照明灯和灯具的替代产品如替代A灯. 替代MR灯.替代PAR灯，替代荧光灯.替代筒灯.替代槽灯等等，也有根据自身特点做 成的各种照明用途的灯具，如办公照明平板灯.隧道灯，道路灯，变色投光灯.交通信号灯 .台灯等等。几乎一应俱企渗透到各个应用领域中。

随着LED的技术和LED产品的认知能力的不断提升.对LED灯具的设计和性能上的要求 的了解更加具体和明晰，对灯具制造商和产品设计师提出更高的要求。

1.LED与传统光源的诸多差别

从光通宙:和亮度两个重要的光源特点来说，两者有很大的差异。见图8。

评价:1.现代的一般照明场所，需要低亮度，高光通、能产生均匀的光环境的光源或灯具.•荧光 灯无疑是两者都符合的光源：

2.，HID光源有高的光通，但亮度太高.提供大而积且眩光要求低一点场所的照明：

3.LED光源具有两者不足.器耍仔细考进和整改后才能使用.不能苜目搬抄.

图8 LED与荧光灯和HID的比较

正因为如此的差别，目前的产品生产、推广应用遇到不少问题，有的是技术上（如光色 和光效〉还没有达到传统光源的水平，有的是设计和工艺上（如热设计和封装工艺〉的问题， 有的是销隹和宣传上（参数指标过高）的问题，有的是测量:方式和方法上的认识和做法问题 (统一的标准和管理上的缺失>,如此种种，LED射灯，使国内LED产业在迅速发展中，路途艰辛，颇 费周折。

然而，LED的成长和发展已成定局，就是怎样去把握了。

2.目前LED灯具的能效超过传统光源的原因

LED发展至今的元器件光效在130lm/W左右。这是在电流为岑即没侖温升条件K的数 据，根据LED灯具是长期工作的工况和LED热管理后的光袞，LED装入灯具后实际计算 时LED的光效只有上述光效的80%-85%，见图9。

图9 LED的器件效能和实际工作时效能间的差别

正因为如此，在有些应用场合,LED实际使用时的光效和传统光源相差不多。那么为 什么能比传统光源的灯具有更多的光输出呢？

在大多数应用情况下.灯具只需要2π空间发光。正好与LED单方向发光特性相同， 而传统光源是全空间发光,呈4π空间的发光特征。在将传统光源做成大部分灯具的过程中。 具有4π空间发光特征的光源通过灯具中的光学系统反射或折射后才能变成2π的发光方 向。在这个转变的过程中，对许多光线被多次反射而吸收,不少光线浪费在灯具腔内，见图 10。特别像用紧凑型荧光灯(CFL灯)做成下射筒灯时，由于灯具的功率小，光源的功率 自然也小，这类CFL光源的光效约60lm/W.将该光源放在简灯中的效率就会很低，仅 40%-45%左右。因此，美国能源部(DOE)将LED待代CFL筒灯的标杆光效只定为32lm/W 就是这个道理。