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led照明燈具是led燈具的統稱,隨著LED技術的進一步成熟,LED將會在居室照明燈具設計開發領域取得更多更好的發展。21世紀的居室燈具設計將會是以LED燈具設計為主流,同時充分體現節能化、健康化、藝術化和人性化的照明發展趨勢,成為居室燈光文化的主導。在新的世紀里,LED照明燈具必將會照亮每個人的居室,改變每個人的生活,成為燈具開發設計的一次偉大變革。

1 led照明燈具 -概論:

led照明燈具是led燈具的統稱,隨著LED技術的進一步成熟,LED將會在居室照明燈具設計開發領域取得更多更好的發展。21世紀的居室燈具設計將會是以LED燈具設計為主流,同時充分體現節能化、健康化、藝術化和人性化的照明發展趨勢,成為居室燈光文化的主導。在新的世紀里,LED照明燈具必將會照亮每個人的居室,改變每個人的生活,成為燈具開發設計的一次偉大變革。

(圖)LED照明燈具LED照明燈具

2 led照明燈具 -特點:

  一、節能化

  研究資料表明,由於LED是冷光源,半導體照明自身對環境沒有任何污染,與白熾燈、熒光燈相比,節電效率可以達到90%以上。在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,熒光燈管的1/2。如果用LED取代我們目前傳統照明的50%,每年中國節省的電量就相當於一個三峽電站發電量的總和,其節能效益十分可觀。

  二、健康化

  LED是一種綠色光源。LED燈直流驅動,沒有頻閃;沒有紅外和紫外的成分,沒有輻射污染,顯色性高並且具有很強的發光方向性;調光性能好,色溫變化時不會產生視覺誤差;冷光源發熱量低,可以安全觸摸;這些都是白熾燈和日光燈達不到的。它既能提供令人舒適的光照空間,又能很好地滿足人的生理健康需求,是保護視力並且環保的健康光源。

  由於目前單隻LED功率較小,光亮度較低,不宜單獨使用,而將多個LED組裝在一起設計成為實用的LED照明燈具則具有廣闊的應用前景。燈具設計師可根據照明對象和光通量的需求,決定燈具光學系統的形狀、LED的數目和功率的大小;也可以將若干個LED發光管組合設計成點光源、環形光源或面光源的"二次光源",根據組合成的"二次光源"來設計燈具。

  三、藝術化

  光色是構成視覺美學的基本要素,是美化居室的重要手段。光源的選用直接影響燈光的藝術效果,LED在光色展示燈具藝術化上顯示了無與倫比的優勢;目前彩色LED產品已覆蓋了整個可見光譜範圍,且單色性好,色彩純度高,紅、綠、黃LED的組合使色彩及灰度(1670萬色)的選擇具有較大的靈活性。燈具是發光的雕塑,由材料、結構、形態和肌理構造的燈具物質形式也是展示藝術的重要手段。LED技術使居室燈具將科學性和藝術性更好地有機結合,打破了傳統燈具的邊邊框框,超越了固有的所謂燈具形態的觀念,燈具設計在視知覺與形態的藝術創意表現上,以一個全新的角度去認識、理解和表達光的主題。我們可以更靈活地利用光學技術中明與暗的搭配、光與色的結合,材質、結構設計的優勢,提高設計自由度來弱化燈具的照明功能,讓燈具成為一種視覺藝術,創造舒適優美的燈光藝術效果。例如半透明合成材料和鋁製成的類似於蠟燭的LED燈,可隨意擱置在地上、牆角或桌上,構思簡約而輕鬆,形態傳達的視覺感受和光的體驗,讓燈具變成充滿情趣與生機的生命體。

  四、人性化

  毋庸置疑,光和人的關係是一個永恆的話題,「人們看到了燈,我看見了光」,正是這句經典的話語改變了無數設計師對燈的認識。燈具的最高境界是「無影燈」也是人性化照明的最高體現,房間里沒有任何常見燈具的蹤跡,讓人們可以感受到光亮卻找不到光源,體現了把光和人類生活完美結合的人性化設計。

3 led照明燈具 -發光原理

LED(Light Emitting Diode),發光二極體,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它裡面空穴佔主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用於這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。 
  最初LED用作儀器儀錶的指示光源,後來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是採用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中,Lumileds公司採用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。 汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。 
  對於一般照明而言,人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN晶元和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN晶元發藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結製成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光射,峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到得白光。現在,對於InGaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法,構造簡單、成本低廉、技術成熟度高,因此運用最多。 
  上個世紀60年代,科技工作者利用半導體PN結髮光的原理,研製成了LED發光二極體。當時研製的LED,所用的材料是GaASP,其發光顏色為紅色。經過近30年的發展,現在大家十分熟悉的LED,已能發出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才發展起來,這裡向讀者介紹有關照明用白光LED。

4 led照明燈具 -LED燈具優勢

  LED的內在特徵決定了它是最理想的光源去代替傳統的光源,它有著廣泛的用途。 
  體積小 
  LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂裡面,所以它非常的小,非常的輕。 
  耗電量低 
  LED耗電非常低,一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說:它消耗的電不超過0.1W。 
  使用壽命長 
  在恰當的電流和電壓下,LED的使用壽命可達10萬小時 
  高亮度、低熱量 
  環保 
  LED是由無毒的材料作成,不像熒光燈含水銀會造成污染,同時LED也可以回收再利用。 
  堅固耐用 
  LED是被完全的封裝在環氧樹脂裡面,它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有鬆動的部分,這些特點使得LED可以說是不易損壞的。

5 led照明燈具 -前景:

LED照明燈具積小質輕,可選用不同光色的LED組合成照度柔和的各種模塊,任意安裝在居室中,居室照明燈具的光源可能來源於地面、牆面、窗檯、傢具、飾物等。因此,未來居室照明將不再局限於單個燈具,而將由單個燈具照明轉化為無照明器具感的整體照明效果的無影燈。不同的光色和亮度對人的生理和心理能產生不同的影響,人們在很多情況下並不需要很亮的白光,可能黃光或其它顏色的光更適合生理和心理的需要。三基色LED可以實現亮度、灰度、顏色的連續變換和選擇,使得照明從普遍意義上的白光擴展為多種顏色的光。

  因此,人們可以根據整體照明需要(如顏色、溫度、亮度和方向等)來設定照明效果,實現人性化的智能控制,營造不同的室內照明效果。即使居室中只有LED發光天花板和發光牆面,人們也可以根據各自要求、場景情況,以及對環境和生活的不同理解,在不同的空間和時間選擇並控制光的亮度、灰度、顏色的變化,模擬出各種光環境來引導、改善情緒,體現更人性化的照明環境。

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