LED照明燈具向室內照明產品發展的技術要求

LED照明市場商機巨大,發展空間廣闊。LED照明燈具應用已經從過去室外景觀照明LED發展向室內照明應用。據分析未來五年內LED室內照明的發展將有指數型增長趨勢。2011年其產值將高達數百億美元。尤其是2009年歐盟率先實施禁用白熾燈計畫,以及節能議題備受關注,造就了LED室內照明巨大的市場機遇和樂觀的前景。

高功率LED照明燈具的發展取決於兩大元素:一是晶片本身;二是燈具技術,包含散熱、光學、驅動。首先是晶片,目前,LED晶片技術發展的關鍵在於基底材料和外延生長技術。基底材料由傳統的藍寶石材料、矽和碳化矽,發展到氧化鋅、氮化鎵等新材料。無論是面向重點照明和整體照明的高功率晶片,還是用於裝飾照明和一些簡單的輔助照明的低功率晶片,技術升級的關鍵都關乎如何開發出更高效、更穩定的晶片。在短短數年內,借助於包括晶片結構、表面粗化處理和多量子阱結構設計在內的一系列技術改進,LED 在光效方面實現了巨大突破。 薄膜晶片技術是超亮 LED晶片生產中的核心技術,能夠減少各側面的光輸出損耗,並能借助底部的反射面使 97% 以上的光線從正面輸出。這不僅顯著提高LED 的光效,還為透鏡設計創造了優越的便利條件。

其實從LED照明燈具的發展以來人們一直關注它的使用壽命,若僅僅依靠使用低熱阻的 LED 元件是未能為燈具裝置構建良好的散熱系統,而必須有效地減小從 PN 節點到周圍環境的熱阻,才能大大降低 LED 的 PN 節點溫度,而成功實踐延長 LED 燈具的使用壽命並提高實際光通量的目標。別于一般傳統燈具,印刷電路板既是 LED 的供電載體,也是 LED 的散熱載體,所以散熱片和印刷電路板的散熱設計十分重要。除此之外,燈具製造商還須考慮散熱材料的品質、厚度和尺寸以及散熱介面的處理和連接等因素。

LED照明燈具的光學設計方面,與傳統燈具比較,定向性和點光源是LED最典型的特點也是燈具光學設計的關鍵之處。通過LED的二元光學設計,LED燈具能達到更好的配光曲線。正如目前LED照明燈具發展應用市場最大的室內照明的光線需要十分的明亮,則可使用高透光率燈罩提高光提取效率。或是將導光板技術應用到燈具中,從而將 LED 點光源更改為面光源,不但能提高燈具的配光均勻度,還可以防止眩光。也可以配合一些聚光透鏡或反射器使用來突出照亮的物體的聚光效果實現實理想的光學效果。

高功率LED照明的技術挑戰,即使 LED 在室內重點照明和裝飾照明應用中已有令人滿意的表現,但是在普通照明和氛圍照明應用中仍然面臨許多挑戰,包括初置成本、色溫較低時的光效、顯色指數和系統可靠性等。成本是室內照明中相對比較敏感的因素,特別是在家居照明應用中。儘管 LED 燈型號越來越多,光效也在不斷提高,但是價格高這個問題仍然存在。但是當LED光源價格降低,系統設計的整體優化,總成本就必然下降。

LED燈具提高低色溫時的光效4,000K 以下的低色溫通常是室內家居照明的首選。暖白光令整個環境更加溫暖和放鬆;而冷白光則給人潔淨、高效、明亮的感覺,較適用於辦公室和室外照明。LED燈具的延長使用壽命、提高系統可靠性。在一般照明應用中,LED的整體效率、使用壽命和可靠性必須通過系統優化才能得以提升。LED 光源:緊湊、高效,有多種顏色和輸出功率可供選擇。電源轉換:將交流電、電池和其他電源高效轉換為安全的低電壓、恒流電源。控制和驅動:使用電子電路實現 LED 的恒流驅動和控制。熱管理:若要達到更長的使用壽命,控制 LED節點溫度顯得十分重要,散熱分析也不可或缺。光學元件:透鏡、反射器或導光板材料是將光線聚焦在目的地區域必需的光學元件。

隨著LED 技術的快速發展以及LED光效的逐步提高,LED 的應用將越來越廣泛。特別是隨著全球性能源短缺問題的日益嚴重,人們越來越關注 LED 在照明市場的發展前景,LED 將是取代白熾燈、鎢絲燈和螢光燈的潛力光源。此外,在室內燈具設計方面,LED 將趨向節能化、人性化和藝術化。
 

RSS RSS     print 列印         announcements 線上投稿        
【免責聲明】
1、「LEDinside」包含的內容和資訊是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和資訊並未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
2、任何在「LEDinside」上出現的資訊(包括但不限於公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證資料的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公佈為準。
3、「LEDinside」資訊服務基於"現況"及"現有"提供,網站的資訊和內容如有更改恕不另行通知。
4、「LEDinside」尊重並保護所有使用用戶的個人隱私權,您註冊的用戶名、電子郵寄地址等個人資料,非經您親自許可或根據相關法律、法規的強制性規定,不會主動地洩露給協力廠商。
【版權聲明】
「LEDinside」所刊原創內容之著作權屬於「LEDinside」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散佈、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。