led灯具设计思路及秘诀

近几年，LED作为新型节能光源在全球和中国都赢得得了很高的投资热情和极大关注，并由户外向室内照明应用市场渗透，中国也涌现出大大小小上万家LED照明企业。让LED照明大放异彩的最主要原因正是其宣扬的具有节能、环保、长寿命、易控制、免维护等特点，其中长寿面是其最突出的特点，一般LED发光寿命长达5－10万个小时，但是现实的问题是LED灯并不长寿。为什么会出现这种问题呢？有什么办法可以解决这个问题？

　　LED发光长寿命的原因

　　LED的寿命为何长呢？那就要从led的发光原理说起了。LED，即发光二极管。是一种半导固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，直接发出红、黄、绿、青、橙、紫、白色的光。多变幻：LED光源可利用LED通短时间短和红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下实现色彩和图案的多变化，是一种可随意控制的“动态光源”。

　　白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热，钨丝就会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了，而发光二极管的发光机理是由二极管特殊的组成结构决定的，二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成，当在电极上加上正向偏压之后，使电子和空穴分别注入P区和N区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。

　　由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的，不存在老化和烧断的现象，所以LED发光的寿命可以很长。

　　现实问题：LED灯并不长寿

　　尽管LED照明具有具有节能、环保、长寿命、易控制、免维护等特点，但颇具讽刺意味的是，我们常常听闻由于LED驱动电源本身的寿命直接拖累LED照明灯具变得并不“长寿”，极大地增加了维护／使用成本；或者驱动电源的效率不高导致LED照明灯具的能效转换比并不是想象中那么高，或者由于输出电流纹波没有得到很好的控制而影响了发光品质，使得LED照明的绿色节能优势大打折扣，甚至影响了市场普及。

　　如何预测LED寿命？

　　一切事物都有发生、发展和消亡的过程，虽然比起一般的发光器件，LED的寿命相对比较长，但也是有一定寿命的。早期的LED只是手电筒、台灯这类的礼品，用的时间不长，寿命问题不突出。但是现在LED已经开始广泛地用于室外和室内的照明之中，尤其是大功率的LED路灯，其功率大、发热高、工作时间长，寿命问题就十分突出。理论上可以10万小时的寿命，可是实际上却不可而知，那么到底问题出在哪里呢？

　　假如不考虑电源和驱动的故障，LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越暗，直到最后熄灭。通常定义衰减30％的时间作为其寿命。

　　led灯具设计思路1、尝试自由的结构与外型设计

　　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。结构与体积的限制也逐渐的淡化。这样的条件让LED灯具的外型设计更为丰富自由，能够使用的场所更为宽广。LED灯具已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所，提供这些场所以前无法达到的光需求。掌握LED灯具设计的灵活性后，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，刺激视觉购买欲，都是吸引和说服消费者接受LED的好方法。

　　led灯具设计思路2、提供更灵活的控制选项

　　LED的多色性以及快速反应的特性，使其控制性能远优于其他光源。所以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。

　　另外，对于喜欢把玩各种高科技产品的人，提供可自由控制与设定的LED灯具设计。对于不那么痴迷于高科技的人，也可以设计出能一个手指简单搞定的灯具。需要以光来营造不同情境气氛，调整情绪的人，也可以透过良好设计的LED灯具达到想要的效果。以前需要各种配件、复杂控制电路的特效专业灯具，现在通通可以缩减转化成为一般家用、商用灯具。这些本来属于专业领域的眩目功能，可以在消费决策者选择是否购买时，说服他产品有更高的价值。

　　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。