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LED技術在室內照明設計中的使用要點

時間:2015-12-31 來源:未知 作者:學術堂 本文字數:2070字
摘要

  室內照明是室內環境設計的重要組成部分,室內照明設計要有利于人的活動安全。在日常生產生活中,基本上所有建筑都需要配備室內照明設施。隨著低碳環保理念的提出,傳統燈具能耗高、使用壽命短、污染嚴重等缺點逐漸暴露出來,使得 LED照明受到了廣泛關注。隨著科學技術的不斷進步,LED 白光照明技術研制成功,使 LED 照明進入室內照明市場成為一種可能。與傳統照明相比,LED 照明具有節能、環保、使用時間長等優點,被稱為“綠色照明”.隨著 LED 技術的不斷發展,其照明器件成本逐漸降低,未來,LED 照明將成為照明市場的主流。

  1 LED 技術。

  LED 是發光二極管 Light Emitting Diode 的簡稱,由含鎵、砷、磷、氮等的化合物制成。含量不同的發光二極管發出的光色不同。按照化學成分的不同,可以將發光二極管分為無機發光二極管(LED)和有機發光二極管(OLED)。氮化鎵二極管發藍光,磷化鎵二極管發綠光,砷化鎵二極管發紅光,碳化硅二極管發黃光。當電子與空穴復合時,能輻射出可見光,基于這一原理,將電能轉換為光能。發光二極管與普通二極管類似,由一個 PN 結組成。其基本原理為:當發光二極管通正向電壓后,由 P 區注入到 N 區的空穴和由 N 區注入到 P 區的電子,在PN 結附近數微米內分別與 N 區的電子和 P 區的空穴復合,產生自發輻射的熒光。LED 技術最早于 1962 年提出,但最初只能發出微弱的紅光,應用范圍比較局限,基本是單光色。最初的 LED 技術被應用于儀器、電力指示燈、廣告文字或數字。隨著 LED 技術的不斷改進,光色越來越多,光效越來越好,價格不斷走低,應用范圍越來越廣,比如從指示燈到顯示板,再到顯示器、電視機、照明等多個領域。借助 LED 技術,電光轉化效率提高了 60%,工作電壓大大降低,且發熱小,易于調光,啟動無延遲,光束集中、穩定,器件使用壽命長,具有節能、環保、防水、防塵、防震等優點。現如今,LED 光源已經得到了高度普及,大街小巷的廣告牌都應用了 LED 技術。

  2 LED 室內照明的關鍵技術。

  通過上述對 LED 技術的分析可以看出,將 LED 技術應用于室內照明領域具有重要意義。進入 21 世紀,隨著能源危機的到來,環境污染日益加劇,綠色、環保、節能成為了人們關注的焦點。作為低污染的節能光源,LED 的市場應用前景廣闊,逐漸成為室內照明市場中不可忽視的力量。當前,國內許多知名企業十分看好 LED 照明。《半導體照明》雜志多次針對 LED照明進行了討論,許多外國企業也開始進入中國 LED 照明市場。實現 LED 室內照明光色和亮度的動態控制,使 LED 不僅能用于室內照明,更能起到烘托室內氣氛的作用,并且光通量利用率高,發光具有較強的方向性。LED 室內照明融入了智能控制技術,實現了室內照明智能化、人性化和集成化,能夠進行集群控制,通過微處理器和網絡,有效實現智能控制。同時,LED 照明通過采用散熱技術,能夠最大限度地延遲 LED 光衰。

  由于我國民用電為 220 V 交流電,而 LED 照明器件一般使用低壓直流電。為了實現 LED 照明,還會應用到 AC-DC 技術,以保障 LED 照明的安全性和可靠性。

  由于 LED 照明器件是非線性器件,因此,工作電流的控制非常重要。如果不加以控制,工作電流會不斷增大,溫度隨之升高,可能導致 LED 照明器件燒毀。由此可見,LED 照明必須采用相應的電流控制技術,比如串聯分壓電阻技術。該技術調解精度高、成本低、結構簡單,但穩定性稍差。如果是照明要求較高的電路,應該采用恒流源供電技術。這一技術的電路復雜度高、穩定性好、調解精度高,但成本相對較高。在具體應用時,要根據實際情況和電路要求來選擇電流控制技術,以保障電路的經濟性、合理性、穩定性和安全性。LED 室內照明的連接方式有混聯、串聯、并聯、先串后并混、先并后串混幾種。

  每種方式的光亮度不同,適用范圍也不同,因此,連接方式要根據光強要求來選擇。另外,配光技術也是 LED 照明的核心技術。LED 照明配光技術的原理與傳統的配光技術原理不同--LED 照明配光技術能夠將有限的光通量運用到最大照射范圍內。此外,LED 光源模組為 COB 封裝,其關鍵技術是將電參數性能完全相同的單科LED芯片在Wafer產生時配對集成在一個單元上。假設 Die 均不放入基板骨架的聚光杯坑中,將 COB上的 LED 芯片綁定在鋁基板上,COF 上的 LED 芯片綁定在銅支架上,COF 的熱阻為 COB 熱阻的 50%,可使 COF 的光效提升 15%,但整體成本卻降低了 30%.可見,LED 照明的節能效果十分顯著。另外,BP3102 芯片集成了 MOS 開關技術,這使得LED 輸出電流的精度達到±3%,照明器件穩定性更好,使用壽命更長。推廣和應用 LED 室內照明技術勢在必行。

  3 結束語。

  21 世紀,節能、環保成為了人們關注的焦點。通過對 LED室內照明關鍵技術的分析不難看出 LED 技術在室內照明領域的應用優勢。LED 室內照明不僅成本低、污染少,且節能效果好。雖然我國的 LED 技術起步較晚,相關技術水平相對較低,但相信在不久的將來,LED 照明將成為照明市場的主流。

  參考文獻。

  [1]孫建國。關于數字智能化 LED 室內照明系統的應用技術探討[J].電子設計應用,2010(Z1):101-104.

  [2]周曉波。LED 燈光照明系統的仿真研究及其軟件開發[D].武漢:武漢理工大學,2004.

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