led照明技術范文

時間:2023-05-06 18:25:11

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led照明技術

篇1

[關鍵詞]led 照明技術 飛機

中圖分類號:TM923 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)13-0173-01

飛機安全無論在航運上還是國防上一直都是航空體系中的重點關注項目,飛機在起飛、巡航、落地的過程中需要應用到照明系統,尤其在夜間飛機起航,照明系統就是一個安全指示信號。目前在飛機照明系統中的外部系統LED照明是使用效果最好的,在光照強度、使用壽命、節能上都能要到必備要求。

一、照明系統技術現狀及發展分析

(一)飛機照明系統技術現狀分析

飛機的照明系統在分類上分為內部照明系統和外部照明系統兩種,外部照明系統是關鍵,主要采用的是疝氣燈、白熾燈等光源。由于照明技術在飛機設計時需求不同,所運用到的技術也存在差異,使用過程中仍有缺陷。通常飛機的探冰燈、航行燈用的是鹵素燈和白熾燈設計,在好天氣里航行基本上燈光照明技術是合適的,而遇到惡劣天氣或者氣層強大的氣流沖擊容易發生顛簸,持久、劇烈的顛簸導致內燈斷裂照明系統損壞影響照明引發安全隱患,因此此類的照明技術還需要改進。

HID燈放光效率好,強度也夠高,能夠滿足標志燈、著陸/滑行燈等高要求燈光強度,同時也存在著反應速度慢、使用壽命短的缺點。HID的光線傳送需要一定的時間后才能實現穩定的照明,對緊急降落等突發狀況的飛機航行狀況是非常大的隱患,必須有足夠的時間HID照明系統才能引導安全的緊急降落。壽命短的缺點注定需要安排專業技術人員定期檢查、更換,在人力、物力等成本上增加不少壓力。

此外,疝氣燈用在頻閃燈和防撞燈上也存在缺陷。疝氣燈在光線強度也非常好,但是在啟動時易引起電磁干擾的現象出現,沖擊飛機的應用系統,造成系統系數不穩定甚至指示錯誤,對飛機的安全性造成很大的影響。

(二)LED照明技術的發展分析

當今時代環保節能已經成為潮流,國家注重環保節能、和諧社會的發展,LED照明技術就有著這樣的優勢,同時在光源強度上也說照明領域的新變革。LED照明的核心發光器是半導體材料發光二極管,發出大功率的白光,提高照明度。Gerr實驗室數據顯示LDE燈發光率高達1201m/W以上,被廣泛用于個領域,比如:景觀照明、汽車照明、飛機照明、電視電腦等。LED照明技術的發展非常迅速,成為應用趨勢,可以改善飛機照明系統大部門存在的缺陷,為飛機的航行安全提供穩定的照明保障。

二、LED在飛機照明系統的應用

(一)能夠滿足相應速度快要求

飛機照明系統中頻閃燈、防撞燈等需要一定速度的閃光頻率,傳統用疝氣燈做頻閃燈、防撞燈,閃光頻率對其傷害大且影響使用壽命,而LED燈響應時間處于納秒級別,可以應用脈寬調制方式驅動,不但對燈影響不大,還能實現燈光強度的隨意控制。飛機在運行過程中受到很多因素影響,需要對燈具的使用要求嚴格,新型LED照明技術能夠實現。

(二)延長使用壽命,減少更換頻率

鹵素燈、HID等的使用壽命約在2500h左右,LED燈核心發光器主要是半導體材料二極管,半導體材料的使用壽命一般在10萬h以上,LED燈也可以達到2萬h以上,因此在飛機照明系統的應用上大大提高了使用的可靠度,使用時間長維修次數降低,更換的頻率也降低,即使在惡劣的天氣環境中也具有一定的抵抗能力。

(三)燈光顏色可調控,顯色性能好

飛機外部照明系統需要根據外界環境的變化以及飛機在運行中處于的階段不同進行顏色的調和,比如在高空和降落的顏色區別,燈光顏色代表不同的飛行語言;內部照明燈設計目的在于提高旅客的舒適度,需要根據陽光曝光率適時調整。在傳統的照明技術中,很難實現內外照明系統技術要求,對于LED照明系統而言是很容易實現,能夠根據環境實現自動的顏色調和,減少信號燈在顏色調節上不顯色造成信號傳遞錯誤的現象,確保飛機在運行中的安全,提高安全力度。

(四)節能高效,安全性強

在傳統的飛機照明系統中,鹵素燈發光效率在17-331m/W范圍,HID燈發光效率在40-1001m/W范圍,疝氣燈也與HID燈發光效率不相上下,此類照明系統在飛機的運行中需要的發光效率還存在一定距離。LED燈發光效率可到1200m/W,甚至2830m/W,而且在科技不斷進步,發光效率的空間還有提升的空間。

飛機運行環境存在電磁感應,會造成一定的干擾,在運行中必須避免電磁感應的影響,LED技術的恒流源不會產生電磁感應,避免了干擾,使用起來更加安全。倘若飛機在運行過程中遇到惡劣天氣或者強大氣流,LED照明技術可以在惡劣環境下保持平穩應用,降低傳統照明技術帶來的誤差,避免火災隱患,確保飛機運行安全。

(五)增強乘客旅程幸福指數

乘客登機后,視覺上將被引導進入一個更大的、更舒暢的機艙。當乘客仰望時,將看到一個提升他們對空間感知度的模擬天空,而弧形空間會在飛機內經過仔細選擇的位置不斷出現,從而給乘客一種身處相應空間的感覺,“天空”效果在飛機過道上不斷出現,著名的波音公司在波音787上運用LED技術設計在飛機照明系統上,帶來乘車這番感受。因此,LED照明技術可以在飛機照明系統中利用陣列形式在整個飛行過程中,可以改變“天空”的色彩和亮度,增強乘客的舒適感,提高乘客旅途的幸福指數。

三、結束語

LED照明技術不斷進步,逐漸取代傳統照明技術,被廣泛運用于交通、生活娛樂、航空等領域。飛機逐漸擺脫過往高端的地位,成為人們出行的重要交通工具,航線遍布全球,航班次數越來越多,對飛機的安全和服務需要也越來越高,LED照明技術在飛機照明系統中的應用在不斷進步、完善,提高飛機的安全性,實現環保及能源效用最大化。

參考文獻

篇2

夢幻光源

設想一下有一種新型的電燈,它的形狀千變萬化,你可以彎曲、折疊它;你臥室中的臺燈是一座美麗的雕像;你客廳中的窗子在白天透進陽光,到了晚上則發出柔美的光線為室內照明;你家里所有的屋頂、墻面都是可編程的照明光源,你只需輕輕敲擊控制面板,就可以改變亮度、顏色和圖案……

這不是幻想,它是LED光源技術的“兄弟”――有機發光二極管(OLED),它將讓上述夢幻般的情景變成現實。OLED并不僅僅在設計上顯示了無窮的潛力,它還有更高效、更耐用、更環保的優點。在未來照明領域,OLED將攜手LED共同照亮我們的生活。

OLED之所以被稱為有機發光二極管,是因為其中間層的半導體包含有碳,而碳是所有生命體含有的元素,碳基材料又被稱為有機材料。在OLED中,有機材料通常是高分子聚合物。OLED 和LED的不同還表現在制造過程中,這使得OLED具有更大的柔軟表面。和LED明亮的點光源相比,OLED的光是漫射的,是更加柔軟的面光源。

“夾心面包”

為了更好地理解 OLED,我們可以把它想象成一個“夾心面包”,外面兩層中,一層擁有額外多的電子,另一層則擁有很多“空穴”,作為接納電子的空間。這兩層至少有一層是透明的,以便人們看得見它發出的光。“夾心面包”的中間夾著有機半導體,電流只有在特定的狀態下才能通過半導體。當電源接通了OLED,外層中多出來的電子便進入到中間的半導體有機層,它們會落入其中的“空穴”中,而這時,另一端外層又會把這些電子拉出來。

自由電子擁有很高的能量水平,所以它們進入半導體有機層時,處于高能量的狀態,而一旦到了半導體有機層,它們便落入到低能量的“空穴”中,這就好比你玩了一通耗費體力的游戲后,一下子坐在了舒適的沙發上,于是,那多余的能量就要釋放出來,這釋放出的能量就是OLED發出的光。人們將這個過程稱為“電致發光”。在OLED中,這個過程一直持續,所以OLED就能持續發光。

調色“游戲”

OLED能發紅光、藍光和綠光,但在實際運用中,OLED發出什么顏色的光取決于半導體中間層中除碳之外還包含著什么物質。控制這3種顏色,例如分別點亮這些顏色,或者將它們加以組合,就能使OLED發出任何顏色的光,而將這3種顏色疊加起來,OLED就能發出白光。

不僅如此,通過改變半導體中間層的化學組成,人們還可以調控光的色度和其他特性。例如,人們不僅可以讓OLED發出綠光,還能讓它發出不同的綠,如鮮綠或者石灰綠等。令人略感不足的是,每個半導體中間層只能在同一時間里發出一種顏色的光,這種狀況能不能改變呢?美國猶他大學的物理學家瓦利?瓦登利和他的同事們設法讓一個半導體中間層在同一時間里發出了兩種不同顏色的光。瓦登利等人發明的新半導體含有微量的鉑,這種寶貴的金屬起了一種“混合器”的作用,它讓半導體在量子物理層面同時顯示兩種電子態,這就好像讓一枚硬幣在同一時間里顯示正反兩個面一樣。

瓦登利等人讓他們的新半導體同時發出了紫光和黃光。紫光實際上是紅光和藍光的混合,黃光則是紅光和綠光的混合,所以紫光和黃光實際上包含了三原色,將它們疊合起來,就能發出白光。這就是說,只需要一個半導體層,人們就可以制造能發出白光的OLED了。使用一層半導體,而不是兩層或者三層,這使得OLED照明設備的成本大大降低了。

未來因OLED而不同

OLED發出的光和以往的照明光源很不同,它是散射的,光線非常柔和,它還非常適用于顯示屏。傳統的電視屏和電腦屏從側面看常有影像變形的情況,使用OLED則會效果很好。

和LED相比,OLED在生產的時候并不需要非常高的溫度,人們可以在近乎室溫的環境中加工和處理。而且OLED可以附著在幾乎所有物體的表面上,從一塊玻璃到非常薄的塑料,甚至用噴墨打印機就可以打印上去。這樣一來,OLED在設計領域里就有了無限的可能。設想一下你有了一臺可以卷成圓筒的電視機,或者一部可繞在手腕上的手機,你屋里的電燈是彎曲成拱形的天花板,窗簾就是一個能照明的光源……

這樣的想法現在已經不是夢想了。人們已經制造出了柔軟的OLED,這種新型的OLED材料既可以彎曲,又可以拉伸,而且還可以是透明的。

普通的LED含有砷,熒光燈則含有汞,它們對環境都有害,處理起來并不輕松,但OLED不存在這種問題,它對環境是“友好”的。科學家們推測,在未來的5~6年里,OLED的發光效率將得到大幅提升,在能量不變的情況下,OLED的亮度將達到熒光燈的兩倍。

篇3

本推薦性技術規范為暫行稿,所涉及評價項目和技術指標均是最為基本的和具備較好的考核可操作性的,暫時不追求全面性和完整性,并將隨著照明產品技術水平的不斷提高和相應的技術標準化水平的不斷提升,作進一步修正。

本推薦性技術規范由國家半導體照明工程研發及產業聯盟提出。

本推薦性技術規范由國家半導體照明工程研發及產業聯盟歸口。

本推薦性技術規范主要起草單位:北京市地鐵運營有限公司設計研究所、廣東產品質量監督檢驗研究院、中山大學佛山研究院、廣東濟勝光電科技有限公司、江蘇史福特光電科技有限公司、山西光宇半導體照明有限公司、北京半導體照明科技促進中心。

本推薦性技術規范主要起草人:李衛軍、李自力、王鋼、李勝利、呂蔚辰、蘇永棠、沈鏡青、朱玉平、陳海波、、宗雷、王子能、史杰、許敏、戴斌、林樂彬、亢瑞英、李向新、阮軍、趙璐冰。

本規范為首次制定。

LED地鐵照明技術規范

1 適用范圍

本規范規定了地鐵運營各場所的半導體(LED)照明(以下簡稱LED照明)的功能照明部分,包括:一般規定、照明照度值、應急照明、照明質量和照明功率密度值。

注:本規范不適用于城市軌道交通車輛的照明。本規范中沒有作規定的安全部分參照相應的國家標準。

2 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本規范的引用而成為本規范的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本規范,然而,鼓勵根據本規范達成協議的各方,研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本規范。

GB17625.1電磁兼容限值諧波電流限值(設備每相輸入電流≤16A)。

(GB17625.1-2003,IEC61000-3-2:2001,IDT)

GB 17625.2電磁兼容限值對額定電流不大于16A的設備在低電壓供電系統中產生的電壓波動和閃爍的限制(GB17625.2-1999,idtIEC61000-3-3:1994) 。

GB/T17625.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度實驗電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗。

GB17743 電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法。

GB19510.14-2009燈的控制裝置第14 部分:LED 模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求 。

GB19651-2009雜類燈座 第2-2 部分LED模塊用連接器的特殊要求 。

GB/T 20145-2006燈和燈系統的光生物安全 。

GB 24819-2009普通照明用LED 模塊安全要求 。

GB/T24823-2009普通照明用LED 模塊性能要求 。

GB/T2423.22電工電子產品環境試驗 第二部分:試驗方法 試驗N:溫度變化。

3 定義

GB24819、GB/T24823、GB/T24825、GB/T24826和GB/T16275所確定的以及下列術語和定義適用于本規范。

3.1額定最高工作溫度

To Rated maximum ambient temperature of LED appliance/moduleappliance/module

在正常工作狀態和處于額定電源電壓或額定電源電壓范圍的最大值時,在LED照明器具或模塊的散熱器外表面上可能產生的最高允許溫度。

3.2 正常照明的標準值正常照明的標準值 normal lighting value

本規范和相關引用標準要求的、在正常情況下使用的室內外照明器具光電參數下限值。

4 一般規定

4.1 照明方式和照明種類

4.1.1城市軌道交通各場所照明方式可分為:一般照明、分區一般照明、局部照明和混合照明。

4.1.2城市軌道交通工作場所照明種類可分為:正常照明、應急照明、值班照明和過渡照明。

4.1.3城市軌道交通照明應符合附錄A 的規定。

4.2照明器具及其附屬裝置

4.2.1照明器具在標稱的額定電源電壓及額定頻率下應能長期、可靠、正常的工作,并對使用者和環境不產生危害。

4.2.2照明器具應符合GB7000.1和GB7000 系列各相應標準的規定。

4.2.3照明器具的控制裝置應符合GB19510.1和相應標準GB19510.14的規定。

4.2.4照明器具的LED模塊應符合標準GB24819-2009的規定。

4.2.5照明器具的LED模塊用連接器應符合標準GB19651-2009的規定。

4.2.6照明器具的光生物安全要求應符合相應的標準GB/20145的規定。

4.2.7照明器具的電磁兼容要求應符合GB17743、GB17625.1和GB17625.2的規定。

5 技術要求

5.1初始光效要求

照明器具整體初始光效滿足表1中所述要求。

5.2照度標準值

5.2.1城市軌道交通運營各場所的照明照度標準值應按以下系列分級:1,2,3,5,10,15,20,30,50,75,100,150,200,300,500,750,1000,1500 和2000lx。

5.2.2照度標準值為維持平均照度值,其維護系數應符合表2的規定。(見表2 )

5.2.3城市軌道交通運營各場所正常照明的照度標準值應符合表3的規定。根據建筑等級、使用情況、所處地區等因素,車站站臺、站廳、通道等公共場所照度可提高或降低一個照明等級。

6 應急照明、值班照明和過渡照明

6.1應急照明

6.1.1疏散照明照度應符合下列規定:

a)車站疏散照明平均照度不小于5.0lx;

b)區間線路疏散照明平均照度不小于3.0lx;

c)控制中心、車輛段地面水平照度值不小于1.0lx。

6.1.2由正常照明轉換為疏散照明的轉換時間不大于1.0s,疏散照明供電時間不小于60min。

6.1.3疏散照明可按附錄D設置。

6.1.4一般工作場所備用照明照度值不應小于正常照明照度值的10%,切換時間不應大于1.0s。

6.1.5中央控制室、車站綜合控制室、站長室、消防泵房、變配電房等應急指揮和應急設備應用場所的備用照明照度不應小于正常照明照度的50%,轉換時間不應大于1.0s。

6.1.6備用照明持續供電時間不應小于60min。

6.2值班照明

非24h連續運營的城市軌道交通的公共場所,如:站臺、站廳、通道、樓梯等的值班照明,其照度值不應低于正常照明度標準值的10%。

6.3過渡照明

6.3.1城市軌道交通車站出入口、雙層地面站及高架車站晝間站臺到站廳樓梯處應設過渡照明。

6.3.2過渡照明宜優先利用自然光過渡;當自然光過渡不能滿足要求時,應增加人工照明過渡。

6.3.3白天車站出入口內外亮度變化、雙層地面站及高架車站晝間站臺到站廳的內外亮度變化,宜按1:10到1:15取值;夜間出入口內外亮度變化,宜按2:1到4:1取值;列車由隧道到月臺的出入口內外亮度變化,宜按1:15到1:20取值(待定)。

6.3.4城市軌道交通過渡照明的計算應按附錄D的方法確定。

7照明質量

7.1照度均勻度

7.1.1城市軌道交通公共場所、辦公室、休息室等一般照明,照度均勻度應不小于0.7,

而作業面鄰近周圍的照度均勻度不應小于0.5。

7.1.2室內非作業區一般照明照度值不宜低于作業區一般照明照度的1/3。

7.2眩光限制

7.2.1直接型燈具的最小遮光角應符合表4的規定。

7.2.2城市軌道交通運營各場所的不舒適眩光最大允許值,應符合表3的規定。

7.2.3不舒適眩光應采用統一眩光值評價,其計算方法見附錄E。

7.2.4有視覺顯示終端的工作場所照明應限制燈具中垂線以上或大于等于65 高度角的亮度。燈具在該角度上的平均亮度限值宜符合表5規定。

7.3光源的顏色

7.3.1城市軌道交通各場所照明光源的色表宜符合表6的規定。色溫控制與功能相關,功能區用色溫做標識,站臺、站廳同一場所光源色溫應保持一致。

7.3.2城市軌道交通地下各場所照明光源的一般顯色指數宜符合表 2 的規定,3000h顯色指數相對于初始顯色指數的衰減不應超過2%。

7.4 反射比

城市軌道交通需連續工作的房間和經常有人活動的公共場所,其各表面的反射比宜按表7選取。

8照明節能

8.1城市軌道交通各場所照明功率密度值應符合表8的規定。

注:對于一定的照度目標值,按照LED照明器具70lm/W,有效照度利用率50%,燈具維護系數0.8進行照明功率密度值的推算。

8.2城市軌道交通照明可采用以下節電措施:

(a)照明器具及其附屬裝置選擇應符合4.2、5.1的規定;

(b) 對車輛段中的停車庫、檢修庫,車站的站臺、站廳、出入口等大面積場所,照明應能分路控制;

(c)非運營時間可只保留應急照明與值班照明,作內部人員通行和巡視使用,照度標準不低于正常照明照度的10%;

(d)地面或高架站出入口外燈具采用時控或光控,白天或高照度時關閉;

(e)高架站四周路燈采用時控和光控節能;

(f)地面或高架場所照明應首先考慮自然光的利用及鼓勵利用太陽能作為照明能源,自然光利用可參照GB/T50033規定。

9 LED照明器具特殊技術要求

9.1電性能

LED照明器具在標稱的額定電源電壓及額定頻率下工作時,10W以上的器具、其實際消耗的功率與額定功率之差應不大于10%,功率因素應不小于0.95;10W以下的器具、其實際消耗的功率與額定功率之差應不大于15%,功率因素應不小于0.90。

9.2光學性能

照明器具中模塊部分光學性能應符合GB/T 24823-2009中5.6光學性能的相應要求。

9.3燈具結構

9.3.1燈具應具有可靠固定方式,符合振動基本要求,避免任何意外墜落。

9.3.2重量設計時盡量采用重量最小化設計。

9.9.4燈具表面應無劃傷、燈體內外應無危及生產、運輸、安裝及使用人員的尖角和毛刺。

9.9.5噴涂件表面色澤應均勻一致、涂膜光滑、厚度均勻,無流掛、堆積、露底、皺紋影響外觀的缺陷。焊接部分應平整、牢固、無接焊、虛焊、飛濺等現象。

9.4燈具驅動電源燈具驅動電源(LED控制裝置)

9.4.1驅動電源效率≥90%。

9.4.2照明燈具應能在供電電壓下限時起動,在整個供電電壓范圍內應能正常工作。

9.4.3驅動電源能在供電電壓下限時啟動,在整個供電電壓范圍內應能正常工作。

9.9.4驅動電源平均壽命應不小于30000小時。

9.3.5 LED驅動電源要有抑制浪涌侵入的能力,電壓保護水平應不低于2kV(線-線)

和4kV(線-地)。

9.4燈具驅動電源(LED控制裝置)

9.4.1 驅動電源效率≥90%。

9.4.2照明燈具應能在供電電下限時起動,在整個供電電范圍內應能正常工作。

9.4.3驅動電源應有過流、過壓,欠流、欠壓保護以及短路保護和過熱保護。

9.4.4 驅動電源的平均壽命不小于30000小時。

9.4.5 LED驅動電源要有抑制浪涌侵入的能力,電壓保護水平應不低于2KV(線-線)和4KV(線-地)。

9.5節能控制要求

當天運營結束至翌日運營開始,應實現裝燈功率節能50%。如果LED照明器具配備調光控制裝置,應將全體照度降低50%;如果照明總控制端口有有預制的開關協議,以亮燈器具與關燈器具間隔的原則,控制50%的燈具關閉。

9.6 平均壽命

9.6.1 LED照明器具的額定平均壽命不應低于30000h。

9.6.2 LED照明器具3000h光通量維持率不應低于96%。

9.6.3 LED照明器具6000h光通量維持率不應低于92%。

9.7 環境適應性

9.7.1 燈具應能經受高低溫循環試驗,按照GB/T2423.22要求進行試驗,燈具應能正常使用,6000h光通維持率在92%。

9.7.2 LED照明器具的按防塵防固體異物防和防水等級(IP防護等級)應符合GB7000.1-2007的第九章的要求。

10運行維護與測量

10.1.1燈具應進行可維修性設計。可維修性設計應密切結合可靠性、安全性、可使用性、可測試性、零 總配件 量等進行設計。

10.1.2 應定期維護和及時更換損壞或有缺陷的照明設備。

10.1.3.應按規定周期清掃燈具和房間各表面。

10.2.測量

篇4

關鍵詞:LED驅動器;LED燈;LCD背光

LED作為綠色環保的清潔光源得到廣泛的認可。LED使用壽命長、節能省電、應用簡單方便、使用成本低,因而在手機、MP3、MP4、PMP、DSC(數碼相機)、PDA、GPS。PND、游戲機、學習機、筆記本電腦等的手持產品的LCD背光;LED手電筒、礦燈便攜照明;在建筑照明、裝飾照明、標識牌照明;在汽車的儀表板背光、前后霧燈、第三剎車燈、方向燈、尾燈;以及將在家庭照明都會得到海量的應用。

目前手機彩屏背光應用占LED驅動IC總出貨比重的60%,除了按鍵與彩屏背光應用外,由于照相手機的普及,搭配LED省電與小型化的特性,手機相機閃光燈應用比重逐日提高,將占整體手機應用的35-40%。全球手機產量由2006年的8億臺增長到2007年的11億臺,增幅達40%,2008年預計將生產15億臺。2007年中國手機出貨量將增長21.9%,達5.58億部,占據全球市場的一半左右。按80%手機采用彩屏計算,2007年手機產品應用的LED驅動IC達6億顆規模。預估LED驅動IC在消費性電子產品市場將繼續成倍增長。

7-19英寸的LCD屏原用CCFL作為背光,而現在也正在逐步地被LED所蠶食。特別是在歐盟實施RoHS的法令以后,含汞的CCFL被禁止,否則要付10美元的有害物質處理費,這將加快采用LED背光的步伐。在筆記本電腦等更大量產品的液晶屏中,采用LED背光也已成為一種趨勢,因為它不但可以使屏幕的厚度減半(從9mm降到4.5mm),重量減輕26%,而且還可以節省50%的耗電,其唯一的不足是目前成本比CCFL高2.38美元,因能減輕重量和節電預計用戶還是可以接受的。據估計,2007年有8%的筆記本電腦采用LED作為背光,而2007年筆記本電腦的預計產量為8500萬臺,采用LED作為背光的筆記本電腦將達到680萬臺,這一數據還有望突破。LCD-TV和筆記本電腦可望采用LED取代CCFL背光的趨勢已經十分清晰。2009年LED驅動Ic出貨量將達9.1億顆,年復合成長率將達32%。

LED驅動IC目前市場需求

LED驅動IC目前市場需求按應用來分基本有三大類,一是用于消費性電子產品的,其應用特點是以電池為能源,一般為4.2-8.4V,因此低電壓、小電流的LED驅動器是目前量大面廣的產品;二是用于汽車照明產品,因其電源來自汽車蓄電池,一般是48V,所以需要較高電壓降壓的LED驅動IC;三是建筑裝飾照明和家庭照明,則需要將AC能直接變換成DC的LED驅動IC,主要功能是將交流電壓轉換為恒流電源,并同時完成與LED的電壓和電流的匹配。因而不同應用的LED驅動IC是完全不同的。

消費性電子產品的LED驅動器擁有比較成熟的技術、產品和相對成熟的市場。2007年全球手機市場使用LED驅動IC達6億顆,2008年將繼續增長。

汽車照明產品使用的LED等的數量較多,大多是串、并聯驅動,需要較高的電壓,對于取自48V汽車蓄電池的電源來說是十分方便的。目前能耐60V高壓的LED驅動器新品推出已較多。因而在汽車前裝市場直接采用LED的儀表板背光、前后霧燈、第三剎車燈、方向燈、尾燈的市場十分看好和樂觀。

建筑裝飾照明和家庭照明,則需要將AC能直接變換成DC恒流源的LED驅動IC,目前還不能提供單個$OC的集成電路產品,大多數是模塊電路。建筑裝飾照明在國內各大城市應用已十分廣泛,節能效果顯著。社會對家庭用LED照明燈需要量將是一個天文數字,但目前的家庭用LED照明燈技術和生產成本離大批量生產還有一定的距離,尚需努力。

LCD背光用LED工作原理

要設計LED驅動的應用電路,首先要了解LED的工作原理。LED工作的主要參數是VF、IF,其它相關的是顏色、波長、發光亮度、發光角度、效率、功耗。VF前降電壓是為LED發光建立一個正常的工作狀態。IF前降電流是促使LED發光,發光亮度與流過的電流成正比例。LED VF標稱電壓:3.4V土0.2。LED IF工作電流按應用需要選用,LED產品的IF從5-500mA。以手機為例,手機鍵盤背光使用電流為5-10mA、LCD背光使用電流為15―20mA、相機閃光燈使用電流為100-500mA它們的IF都不相同,各擋LED不能混用。

消費性電子產品常用LED驅動IC

消費性電子產品LCD屏的背光一般是2-8顆LED燈,并聯或單顆供電的應用居多。自2000年來,消費性電子產品常用LED驅動IC有DC/DC開關穩壓器(Boost)、電荷泵(Charge Pump)、恒流源(Constant)和低壓差穩壓器(LDO)。

DC/DC開關穩壓器是用電感器來儲存電能的,而電感器容易發射開關頻率,易對射頻(RF)發生新的干擾,因此在手機產品中用得較少。電荷泵也是一種開關穩壓器,但它是用電容器作電能儲能,因而不會發射開關頻率,在手機產品中占了最大的份額。LED發光要求IF恒流,恒流源就是針對這個市場而特別設計、生產的,恒流源的價格是電荷泵的50%,因而近年來在普及型手機產品中也占有一定的份額。普及型手機產品苛求成本下降,手機背光驅動單元尚可榨油的就是降低LED驅動IC的成本,大多數手機的關機電壓設計在電池電壓降至3.3V時,因此恒流源就設計成在4.2V-3.3V時叵流輸出20-30mA,3.3V以下輸出電流急降。電荷泵的賣點是效率(η),但大多數電荷泵在4.2V-3.3V時其轉換效率并不高,當電池電壓降到3.0V-2.5V時它的轉換效率能達85-90%,可惜在目前大多數的手機方案中并不能發揮其優勢:LDO是一個性能很好的低壓差穩壓器,輸出電壓穩定,當負載不變時,它流過負載的電流也恒定,基于此原理LDO也是一個很好的LED驅動器。就目前手機用LED驅動IC而言,一個DC/DC(Boost)的售價是USD0.12-0.15,一個電荷泵的售價是USD0.20-0.25,一個恒流源的售價是0.09-0.12,一個LDO只幾分美金,對于降低手機背光驅動單元成本,有一定的空間,今年來不少普及型手機都已選用。手機背光LED驅動芯片的演變如圖1所示。手機LCD背光如圖2。

手機除了彩屏背光需要LED驅動IC,手機的鍵盤背光,手機相機的閃光燈也需要LED驅動IC。其特點是低電壓、小電流,因

為是以電池為能源的。

沒有RF部分的消費電子產品的LCD屏背光驅動可以選用DC/DC開關穩壓器,LED一般是N串聯+N并聯使用,工作電壓略高,工作電流較小。多個LED的串并聯可作較大的LCD屏背光源,如圖3LCD電子燈箱。此外,還有如LED手電筒。

移動手持顯示產品背光LED驅動IC的選擇

移動手持顯示產品背光LED驅動IC的選擇,桉LCD的面積來設定需要LED點光源的個數;按LED的N串N并的點亮方式來選擇不同工作原理、不同輸出能力的LED驅動IC;1.8英寸-3.5英寸手機用LCM其LED點光源是2-4顆LED;3.5英寸-8.0英寸MP3/MP4/PDP/GPS/PND/DPF用LCM其LED點光源是6-28顆LED;12.1英寸-15.4英寸筆記本電腦用LCM其LED點光源是48-60-72顆LED;手機有RF怕干擾,因此大多數不選用以電感器為電能儲存器的DC/DC Boost;沒有RF的消費電子產品,大多選用DC/DC Boost,因其能輸出較高電壓,和有較高效率;常用LED驅動IC有電荷泵(Charge Pump)、恒流源(constantcurrent)、電感升壓開關穩壓器(DC/DCBoost)。背光LED驅動IC的選擇如表1。

家庭用LED照明燈驅動器

家庭用的照明燈目前還沒有成熟的產品,家庭用的照明燈的功率要求10W以上。目前市售的1-5W LED燈在家庭只能作為壁燈和輔助照明用,因為他們的亮度還達不到白熾燈、熒光節能燈的要求,還不能作為書寫閱讀照明用。現在的高亮度LED燈價格十分昂貴,非一般老百姓能享用的。

白光LED技術突飛猛進,用作照明燈源的單顆芯片的LED,其功率越做越大,已經’大批量生產投放市場的有1W、3W、5W、10W、20W、30W、50W、100W,發光亮度最大已達到44001m。大功率照明用LED其封裝從成品來看是單顆芯片的,其實是用N顆LED管芯封裝在一個單位里的(如圖4)。它們的排列組合是串并聯,它們是N個串聯,再N個并聯,然后由二點聯接電源。大功率照明用LED的大批量生產給最終生產照明用LED燈創造了必須的條件和物質基礎。

高亮度和大功率LED,照明燈進入家庭用在應用技術上還有技術瓶頸亟待解決,主要是芯片散熱(熱量管理)、發光亮度(流明)和EMI/EMC,成本下降也是一個關鍵問題。家庭照明用LED驅動IC技術還在攻堅中,驅動芯片需要采用700VBCD高壓工藝;芯片內的MOSFET要做好熱量管理,要考慮驅動IC的散熱設計;AC到DC恒流源各功能芯片整合在一個封裝內的SOC需要創新一個新的電源芯片模式。家用LED照明燈樣品如圖5。

近年MR16射燈,其發光源已從低效率的鹵素燈泡順利過度到綠色節能、高效、長壽命的LED IC。MRl6射燈使用12V的AC/DC電源,使得低電壓、大電流的LED驅動IC迅速進入燈具行業,降低了應用技術的門檻。ACl2V經四個SS14橋式整流即有14-18V的直流可供PT4115 LED驅動IC工作,可點亮一顆3W或三顆1W的高亮度LEDIC,系統應用器件很少,是十分經濟有效的方案。圖6是PT4115應用電原理圖,圖7是MR16射燈新恒流源板實物。

開關電源式恒流源可能是AC到DC恒流源比較有效的方法之一。開關電源的效率高達65%-85%。電源效率的提高使設備制造商得以將待機電流降低到Energy Star(能源之星)和Blue Angel(藍天使)認證所需的水平。

家庭用的照明燈采用白光LED是科技發展的必然趨勢。家庭用白光LED照明燈發光效率高、使用壽命長是不爭的事實,只是目前還需等待產業化生產的技術成熟和成本的進一步下降。熒光節能燈從產品誕生到進入千家萬戶百姓家庭普及也差不多經歷了十年的時間。家庭用照明燈的發光效率及平均壽命比較如表2。

篇5

【關鍵詞】LED照明改造;節能;北京地鐵

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

1 前言

北京地鐵是世界上規模最大的城市地鐵系統之一,從1969年1號線開通至今,已經駛了4 0多年的征程。截至2014年1月,北京地鐵共有17條運營線路,覆蓋北京市11個市轄區,預計到2016年底,北京地鐵運營總里程將達到660 km以上;到2020年時,運營總里程將超過1000 km。而與此同時,由于其運輸量大、總耗電量大,是城市中的用電大戶,在地鐵的日常運營過程中,照明系統的耗電量占運營總耗電量的5%~10%。本文以北京地鐵1、2號線LED照明改造項目為例,通過對公共照明區域模擬分析,提出技術方案,并與實際改造效果進行對比,提出了適用于北京地鐵LED 照明改造的方案,為進一步推動新型照明技術應用奠定基礎。

2 北京1、2號地鐵現狀

北京地鐵1號線是北京最早的地鐵線路,西起蘋果園站,東至四惠東站,全長31.58km,設23座車站和2座車輛段,是北京市第一條貫穿城市東部和西部地區的地鐵線路;地鐵2號線是北京的一條環線地鐵,全長23.0km,設18座車站和1座車輛段。兩條線路對于提高市民的出行效率,緩解道路交通擁堵起到了舉足輕重作用。

由于兩條線路均屬于北京市較早開通的地鐵線路,照明普遍采用的是熒光燈、節能燈、筒燈和高壓鈉燈為主的照明燈具,耗電量較大。以本次照明改造的34座地下車站為例,符合改造的區域主要包括站臺、站廳、出入口,涉及燈具數量30121盞,改造前,年耗電量達800余萬度。

圖1 地鐵1、2號線線路圖

3 技術方案設計

根據《地鐵設計規范》GB50157-2003、《城市軌道交通照明標準》GB/T16275-2008、《建筑照明設計標準》GB50034-2004,對地鐵車站站廳、站臺等處進行照明模擬與分析:

3.1 模擬條件

根據《城市軌道交通照明標準》 GB/T16275-2008要求,地下軌道建筑表面的反射比如下:

維護系數設定如下:

3. 2 照明模擬

3.2.1 站臺照明

燈具布置圖

燈具間距:3.7mX2.5m,燈具高度如上圖所示。

站臺照明模擬結果如下:

3.2.2 站廳照明

燈具間距:3.7mX2.5m,燈具高度3.1m,如上圖所示。

站廳照明模擬結果如下:

3.2.3 走廊、通道照明

燈具間距:1.5mX1.5m,燈具高度:2m

走廊、通道照明模擬結果如下:

3.3 效果模擬

3.3.1 站廳(產品:T5燈管)

改造前 改造后

3.3.2 通道(產品:T5燈管)

改造前 改造后

3.3.3 通道(產品:8寸筒燈)

改造前 改造后

3.3.4 扶梯間(產品:8寸筒燈)

改造前 改造后

3.4 模擬及分析

通過模擬計算,站臺地面的平均照度為230lx,站廳地面的平均照度為219lx,通道及走廊地面的平均照度為246lx,均滿足地下鐵道照明標準的最高要求。站臺與站廳的照度均勻度大于0.8,亦滿足《城市軌道交通照明標準》GB/T16275-2008照度均勻度0.7的要求。

篇6

關鍵詞:ZigBee 智能 照明系統 節點

中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(b)-0037-01

隨著經濟發展及城市化進程的快速推進,LED路燈已經越來越受到大家的認可,伴隨使用數量的大量增多,凸顯出控制的重要性。傳統的路燈照明控制裝置采用的是有線連接,存在布線工作量大、施工成本高、且智能化程度低等不足。采用ZigBee技術設計開發的LED路燈智能照明控制系統,通過對照明時間進行科學高效的控制,不僅可以節省用電,還可以延長LED路燈的壽命;系統采用無線控制,還具有節省電線電纜,減少施工工作量,方便日常維護等優點。

1 ZigBee技術簡介

ZigBee技術是一種新興的無線網絡技術,采用IEEE 802.15.4協議,工作于全球通用免費的ISM頻段,適用于短距離、低成本、低數據速率、低功耗的簡易無線網絡控制。

ZigBee技術具有如下幾個主要特點:

低功耗:idle模式下的工作電流為4 mA,休眠狀態下zigbee待機電流為1~50 uA,兩節5號干電池可支持一個節點工作6~24個月甚至更長。

低成本:ZigBee工作于ISM頻段,不收取任何費用;系統終端內嵌協議棧,協議簡單,代碼量比較少;因此,這種技術具有相對較低的成本費用。

容量大:網絡可容納65000個設備。

低速:ZigBee工作于250 kB/s的通信速率下,可滿足低速率傳輸數據的需求。

安全性高:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,采用AES-128加密算法,保證了應用安全性。

2 系統架構及簡介

ZigBee燈具節點以CC2530為核心進行設計,主要負責數據的中繼轉發及驅動控制LED燈具的亮度狀態。燈具節點組成MESH網狀網絡結構,可以保證數據傳輸的可靠性。另外,還可以接收傳感器采集的狀態數據并且上傳到上級控制。

(2)ZigBee中心節點負責初始化網絡信息,組織建立網絡,維護和管理網絡,居于無線網絡的核心地位。中心節點可以控制燈具節點,主控制器也可以通過中心節點控制燈具節點。

(3)主控制器的核心是具有操作系統和工作軟件的PC機,通過GPRS和中心節點相連,在系統中具有最高權限。用戶可以通過主控制器下傳運行模式參數到中心節點,然后再到燈具節點;還可以通過中心節點檢測各燈具節點傳感器返回的狀態參數,進行燈具狀態實時監測,運行數據統計分析,節能評估等。

3 控制系統解決方案

控制系統采用主控制器、中心節點、燈具節點三級控制體系,且權限由高到低。需要強調的是,主控制器如果故障失效或者沒開啟,系統可在中心節點指揮下工作;如果中心節點故障失效或沒開啟,燈具節點就按照默認的工作模式工作,這樣可以大大提高系統的安全性。

ZigBee燈具節點控制點亮LED燈具。燈具節點內有時鐘,出廠前已存儲默認的工作模式,和設定的亮度曲線。沒加入ZigBee網絡時,節點可以自主工作:根據時間自動開啟、關閉燈具,還可以根據當前的時鐘自動調整燈具到某一需要的亮度等級,比如剛開機半小時內,燈具亮度只需50%;高峰期過后,燈具亮度也降低等。當有ZigBee無線網絡并可以加入時,燈具節點就受控于中心節點。同時,燈具節點還可以把傳感器采集的環境亮度參數、燈具的工作電流等狀態參數上傳到中心節點以及主控制器,上級控制單元可以根據反饋的傳感器數據修正燈具的控制亮度數據,實現動態控制和可能的故障定位。

4 結語

ZigBee因其低價、簡單、安全、易用等優點應用于LED路燈的智能照明控制方面,可以達到節能,方便維護,智能控制等目的,借助這一控制技術可以實現燈具產品的增值,具有很好的經濟價值,社會價值。技術的發展不會止步,人們對新技術的渴望永無止境,這就需要我們努力學習,積極探索,為智能控制技術,為國家的強盛而努力。

參考文獻

[1] 李文仲,段朝玉.ZigBee無線網絡技術入門與實踐[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007.

[2] 瞿雷,劉盛德,胡咸斌,編著.ZigBee技術及應用[M].北京航空航天大學出版社.

[3] 李鑫.基于ZigBee的無線智能照明系統的研究[D].天津大學.

篇7

關鍵詞:寺院;文物建筑;安全;LED

1 寺院文物建筑電氣火災危險性

我國有著十分豐富的寺院、文物古跡和古代建筑,這些寺院、文物和古建筑是中華民族五千年燦爛文化的積淀和寶貴的文化遺產。

1.1 建筑主體、結構多為木質,易引發電氣火災

我國的寺院、文物古建筑中木質結構建筑居多,其它磚木結構建筑中,除了磚墻和瓦頂是非燃燒體外,大量使用木質的梁、柱、斗拱、樓板等可燃構件,此類建筑難免發生火災。藏傳佛教寺院,主要建筑有經堂、佛殿、扎侖(學院)、活佛住地(囊欠)、佛塔、僧舍等,較大型寺院還建有印經院、藏醫院、敬老院等。寺院、文物古建筑占地面積大,缺乏統一規劃,僧舍包圍寺院殿堂,建筑密集,群落毗連,建筑大多數是土木、磚木、全木結構,以木質橫梁、立柱為主要承重結構,房屋隔墻、梁、瓴、椽子等大量采用木質材料,建筑耐火等級低,具有比較大的火災危險性。而隨著經濟的快速發展,寺院、古建筑中使用電器現象日益普遍,各類照明均采用白熾燈、日光燈,甚至采用大功率熒光燈照明。

1.2 建筑內電氣火災誘災因素多,易引發電氣火災

寺院、文物古建筑全木制建筑構件數十、數百年來飽吸酥油燈(油燈)釋放的油煙,類似油浸的“枕木”,一旦發生火災,燃燒極為迅速;藏傳、漢傳寺院以常年燃供不同規格的常明酥油燈(油燈),明火源較多;寺院殿堂、僧舍內,僧侶生活、佛事、法事用火、用電、用油、用氣現象普遍,照明線路私拉亂扯,易發生電氣短路,火災“明患”遍布于各個殿堂和僧舍。

1.3 一旦發生火災,易造成重大損失

寺院、文物古建筑其殿堂內存放大量的文物,一旦發生火災事故,造成的損失將不可估計。加之,旅游的開發,寺院、文物古建筑長期留存大量僧人和游客,一旦發生火災,極易造成群死群傷。

2 LED照明技術的介紹

2.1 LED照明概念

當今高科技術產業中,光電子技術是繼IT 之后又一項新技術革命,其重要內容之一是以半導體技術制造的固體發光器件為新的照明光源,逐步替代傳統白熾燈光源;其重要的標志是半導體發光二極管(LightEmitting Diode),簡稱LED。

2.2 LED為冷光源

LED是固態發光原理,電光功率轉換效率在百分之三十左右;剩余的百分之七十左右的電能會轉換為熱能。過多的熱能如不能及時導出散熱,LED芯片工作溫度超過攝氏70度就會迅速光衰甚至燒毀。因為LED芯片工作溫度不能超過70度,所以大功率LED燈會用各種方法導熱、散熱,我們觸摸LED燈具外殼溫度一般在攝氏50度以下。

2.3 LED光源的特點

2.3.1 電壓:LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據產品不同而異,所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所。

2.3.1 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少80%

2.3.2 適用性:很小,每個單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環境

2.3.3 穩定性:10萬小時,光衰為初始的50%

2.3.4 響應時間:其白熾燈的響應時間為毫秒級,LED燈的響應時間為納秒級

2.3.5 對環境污染:無有害金屬汞

2.3.6 顏色:改變電流可以變色,發光二極管方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃綠蘭橙多色發光。如小電流時為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最后為綠色

2.3.7 價格:LED的價格比較昂貴,較之于白熾燈,幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當,而通常每組信號燈需由上300~500只二極管構成。

3 光纖照明技術的介紹

3.1 光纖照明概念

光纖照明是近年新發展起來的一門全新高科技照明技術。它是采用光導纖維(簡稱光纖,又稱光波導),利用全反射原理,通過光纖把光傳送到人們需要光的任何地方進行照明。光纖的構造可以簡略分為三個部分,分別是核心(Core)、外殼(Cladding)與保護層(Jacket)。光纖本身的導體主要是由玻璃材料(SiO2)所抽絲而制成,它的傳輸是利用光經由高折射率的介質,以高于臨界角的角度進入低折射率介質會產生全反射的原理,讓光在這個介質里能夠維持光波形的特性來進行傳輸。其中高折射率的核心部分,就是光傳輸的主要通道。而低折射率的外殼,則包覆住整個核心,由于核心的折射率比外殼高出很多,所以會產生全反射,光也因此可以在核心里來傳輸。保護層的目的,主要是為了保護外殼與核心不易損壞,同時也可以增加光纖的強度。

3.2 光纖照明的特點

3.2.1 單一的光源可以同時擁有多個發光特性相同的發光點,利于使用在一個較廣區域的配置上。

3.2.2 光源易于更換,也易于維修。前面提到光纖照明使用了兩個組件:投射主機與光纖。其中光纖的使用壽命長達二十年,而投射主機可分離,因此易于更換與維修。

3.2.3 投射主機與真正的發光點是透過光纖來傳輸的,因此投射主機可以放置在安全的位置,具有防止破壞的功能。

3.2.4 發光點的光是經由光纖傳導而來,光源發出的波長是經過過濾的,只包含某段光譜,因此發射出來的光無紫外線與紅外線光,這種特性可以減少對于某些物品的傷害。

3.2.5 發光點小型化、重量輕、易于更換與安裝,它可以制做成很小的尺寸,放置在不同的容器或其設計空間里,因此可以營造出與眾不同的裝飾照明效果。

3.2.6 它的光與電是分離的。一般的照明設備最重要的問題就是它需要電力供輸。也因為電力能源的轉換,發光體相對的也都會產生熱。然而在很多空間的屬性里,為了安全的考量,大多希望光與電能夠分離,例如石油、化工、天然氣、水池、游泳池等的空間,都希望能避開電的部分,因此光纖照明就很適合應用在這些領域里。同時它的發熱來源可以分離,因此可以降低空調系統的負擔。

3.2.7 安全,光纖本身不帶電、不怕水、不易破損,而且體積小、柔軟可撓性好,使用安全,使用壽命長,維修工作量很小。

4 LED、光纖安全照明技術在寺院、文物古建筑應用方面的探討

消防照明技術是一項受到國際上極度重視的課題,它已有多年的歷史,他不僅僅涉及到建筑物及發生火災時保障人員迅速逃離現場的重要救生疏散技術。LED 超高亮度白光、穿透力強、亮度高、節能、壽命長、故障率低,的特點在安全照明領域更顯的突出。那么以LED安全照明技術為基礎的人工光源 必將廣泛應用于寺院、文物古建筑安全照明領域。

4.1 寺院、文物古建筑安全照明的原則

4.1.1 保護和利用的原則。古建筑照明既要達到展示其古建筑的風采,體現她的文化藝術內涵,又不能損傷古建筑,達到保護和利用古建筑的雙重要求。

4.2.2 不改變古建筑原狀的原則。如800年以上的古建筑嚴禁敷設電線。

4.2.3 按標準設計的原則。照明的照度或亮度、光源的紅外線和紫外線的含量、照射時間以及光源的顏色參數等均需嚴格按標準進行設計。

4.2.4 嚴格管理的原則。在夜景照明設計時,必須考慮照明設施維護管理方法及措施。之前由于受光效和光源的限制,古建筑照明中存在著一系列的問題,比如:a、照明裝置的安裝。將大體積的燈光裝置直接固定于建筑之上,既破壞了建筑物結構及其白天景觀。且沒辦法展現古建筑細膩的豐富的光影變化之美。b、照明方法問題。為保護建筑采用遠距離投射,而且大多數投光燈沒有遮光措施,致使向被照物之外的溢出光較多,初步估算大約有1/4~1/3的光線溢散到空中和被照物之外,形成光污染。更是忽視了節能的大前提。c、照明裝置的選擇。缺少對 照明裝置的紫外線、紅外線輻射的考量,造成對古建筑不可彌補的破壞。

4.2 LED、光纖光源文物建筑安全照明裝置的設想

4.2.1 光纖光源。包括能發射高照度、低紅紫外光譜光的專用光源機,與專用光源機連接并能濾除紅紫外光譜的光纖濾光耦合器,以及通過照明傳輸光纖與光纖濾光耦合器連接的散射尾件。專用光源機發出的光經光纖濾光耦合器濾除后,光波長集中在585nm-750nm。

4.2.2 LED光源。包括LED戶外照明、LED應急照明和LED蓄電式手持照明。

4.3 LED、光纖光源文物建筑安全照明裝置的特點

4.3.1 LED、光纖光源照明裝置照明度高、能量轉化率高、發熱量低。

4.3.2 LED光源功率小,全部采取低壓驅動,解決了散熱問題,沒有較大的熱量堆積,安全防火要求容易滿足。

4.3.3 LED、光纖光源無紅外和紫外光譜,光纖光源光的波長主要集中在540nm與590nm,因此照明光不會對文物造損壞,同時,光源不含水銀,不會對環境造成污染。

4.3.4 光譜與昆蟲趨光性光譜重合波段少,有利于文物保護。

4.3.5 在光纜的尾端可加裝聚光透鏡,平面鏡,散射透鏡,以適應不同場合對照度的要求。同時,加裝監控系統,隨時對光源機進行監控,可以有效保證其正常工作。

4.3.6 使用壽命長,可達數萬小時,維修維護費用低。

篇8

關鍵詞:LED照明;檢測問題;構建;服務平臺

中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A

伴隨著我國LED技術的快速發展,LED作為照明技術也得到一定的應用。但是LED具備著多變性、創新性以及相關技術的不斷發展,在進行LED照明檢測時由于相對滯后的技術而出現諸多問題,影響了LED照明技術的發展,與傳統的照明工具相比,LED照明有著一定的優越性,這就需要相關的工作人員要找出LED照明檢測中出現的問題,構建一個以LED為主題的服務平臺。

一、LED照明檢測中的問題

在運用LED照明工具時,技術人員需要對它的電學、光度、色度的參數進行一定的測試分析,也要對它的老化性能、安全性能以及可靠性進行相應的測試分析。但是LED照明工具的發光特性比較獨特,當單個LED燈具照明時具備著點光源特性,可是多個LED組成光源和燈具時,結構組合的多樣化造成了光源的復雜性。整體性獨特的LED照明工具應用在復雜的現場環境,LED需要將LED光源模組、散熱結合以及驅動電源的各個組成部分緊密結合,可是應用不同的LED產品也需要采用不同的分布光源和配光結構,又由于LED照明工具可以廣泛的應用到各個領域以及具備著獨特的性能,這些特點都表明了傳統的光源標準根本不能適應LED照明工具。但是,在我國對LED照明進行檢測時還是運用傳統的測試方法,導致LED照明在測試當中出現了諸多問題。

我們可以找出一定的例子來具體說明問題:

1 LED照明的光強測試:技術人員針對LED的平均光強度用兩種測量幾何條件,主要是針對LED頂端和探測器兩者之間是316毫米和100毫米的距離而設置的;但是當使用高亮度的LED燈具時,測量頂端和探測器的半徑在100毫米和316毫米之間的光強是不相同的。同時,檢測的方向和所在環境溫度都會影響到實際測量的光強度。

2 對LED照明進行光通量測試:技術人員在進行光通量測試時一般都采用積分球的測試方法。但是積分球方法極易受到LED響應的時間、檢測的環境溫度以及LED放置的方向和其大小尺寸的影響,導致在LED光通量測試時出現的偏差是較大的。

3 LED照明的結溫測試:LED出光效率、使用壽命、安全可靠性以及發射的光波長度都會受到LED結溫高低的影響,所以技術人員就必須及時的對LED的結溫和熱阻等進行準確的熱血參數測試。但是,我國還沒有制定統一的方法來進行測試,現在主要的測試方法是:電學參數法等等。

4 LED照明的光效測試:LED節能效果的體現主要就是光效。LED照明工具極易受到環境溫度的影響,目前,我國沒有制定統一的標準針對光效測試的初始方法和老化時需要的條件,也沒有對相關的環境溫度制定明確的參數。因此造成光效測試現實情況與理想存在一定的差距,影響到了LED照明的能效測試。

5 LED照明壽命測試:長時間的使用壽命是LED重要的特點,所以要在進行實際測試時需要花費過長的時間。但是,技術人員并沒有研究出相關的測試手段如加速老化的方法來進行使用壽命測試;現代我國的加速老化手段主要突出先電壓、電流以及溫度老化中,沒有進行確定統一的測試方法。

二、LED照明平臺的構建

目前,我國廣州半導體照明檢測技術服務中心正在針對LED路燈的測試問題,建立現場的測試環境。研究人員主要是運用計算機技術、網絡信息化以及多傳感器的集成,而研究開發的LED路燈道路照明現場測試。研究人員根據相關的研究成果,針對地方制定的LED測試標準積極的參與組織,在一定程度上加快而來LED照明產品的統一化和標準化。

廣州半導體照明檢測技術服務中心依托其研究院同香港科技園公司進行合作,共同創建了LED交互檢測服務平臺。目前,該平臺正在針對LED照明的測試問題進行實驗室測試和現場測試,建立了LED照明現場測試的環境。利用計算機以及網絡通信等技術對我們上文所提到的光強測試、光通測試以及一定的結溫測試進行檢測裝置。

該平臺提供的環境和條件在一定程度上符合LED國際測試的標準,在國家已經授權的基礎上利用交互檢測的服務平臺,對LED照明檢測和檢測技術服務。它主要是針對廣州和穗港兩地研究院和質檢單位所需要的LED測試儀器和資源。比如在LED照明檢測中可以建立一定的現場測試,擁有著良好的試驗環境有利于提高LED測試的準確性還有穩定性。

對于兩地共同創建的LED照明平臺,可以有效的利用兩地的資源優勢,構建一種利用區域優勢來支撐檢測的服務體系,兩地在針對檢測服務時利用聯合統一的方法進行開展與合作的新形勢。這在一定程度上,可以促進我國使用LED照明技術水平的能力。

構建LED照明檢測服務平臺,要積極遵循和接受政府的管理措施,科學有效地研究開發產品,提高生產的管理和質量的控制,要嚴格控制LED產品的市場營銷和最終的應用。在應用LED照明技術時,要對政府的管理部門、各個高等教育學校以及公司企業、居民用戶提高一個全面的檢測、質量的保障和完善的服務。促進地區LED照明技術廣泛的應用。

結語

針對LED照明檢測中的問題,需要技術人員認真對待。隨著我國科學技術的不斷進步,網絡信息化的全面發展。LED技術將會越來越完善,也將運用到生活中各個方面。目前,我國科研人員只有針對檢測中的問題進行全面的改善,完善LED照明技術,促進LED作為綠色節約型能源健康有序的發展,作為LED新興產業廣泛應用到各個地區。

參考文獻

[1]俞安琪.LED照明產品檢測方法中的缺陷和改善對策[J].照明工程學報,2010,21(04):31-33.

篇9

2009年推進情況

領導重視,半導體照明應用推廣工作扎實開展。市政府建立了“十城萬盞”半導體照明應用專項資金,連續3年每年拿出1000萬元列入財政預算,專門用于“十城萬盞”半導體照明試點城市建設。同時,為配合“十城萬盞”試點工作的開展,河北省科技廳將“保定市半導體照明應用科技示范工程”項目列為09年重大項目,給與資金支持300萬元。

成立了保定市半導體照明產業聯盟,來共同攻克產業中的技術難題,推廣新的技術成果。今年聯盟組織了光伏LED企業參加了上海國際光伏展和深圳十城萬盞成果展,參展企業對外得到了宣傳,也了解和學習了同行業的先進技術。高新區創業中心正在策劃建立光伏及LED展廳。

主要建設領域半導體照明推廣應用成果顯著。市區內累計完成24條路段太陽能LED路燈應用改造,投資1400萬元,共安裝LED路燈1357盞基,09年完成了5條道路的改造,安裝56WLED路燈707盞基。高新區投資1100萬元,改造完成光伏LED庭院燈259盞、景觀燈55盞、草坪燈106盞、交通信號燈7組、太陽能大功率LED路燈(包括光電互補)990盞、LED高桿燈2盞。生活小區共設計安裝、改造LED路燈、太陽能庭院燈、LED樓梯燈等約 7130 盞。交通信號燈:市區內今年新建了7個交通路口太陽能信號燈并完成了55個路通信號燈的光電互補改造工程。公共場所太陽能應用:在軍校廣場、人民廣場等地安裝太陽能LED燈2565基。累計完成了22處景區太陽能LED應用改造,安裝了600多盞太陽能LED路燈、庭院燈、景觀燈。

積極與企業合作,共同建設半導體照明產品檢測平臺。2009年初,保定積極與保定市大正太陽能光電設備制造有限公司進行了溝通,委托企業建立半導體照明產品檢測中心。檢測中心于2009年4月成立,依托保定市科技局和保定市新能源產業聯盟,服務于“十城萬盞”示范項目的內部檢測,現正在辦理國內檢測資質認定工作。

檢測中心可開展半導體照明及光電產品的電學性能、光學性能、溫度和壽命等技術指標的檢測工作。

目前,半導體照明產品按照中華人民共和國國家標準《道路照明LED燈》(送審稿)和國家半導體照明工程研發及產業聯盟推薦性技術規范的半導體照明試點示范工程《LED道路照明產品技術規范》進行檢測。

光伏LED產業健康發展,企業自主創新能力增強。保定市光伏LED企業在近幾年內取得了一系列技術創新與產業化方面的突破,企業規模日益壯大,配套產業不斷跟進,產業鏈日益延伸,市場范圍越來越廣,已形成以保定為中心向河北省乃至全國輻射的市場范圍,有些產品甚至出口到歐美、非洲及東南亞地區。

功率型白光封裝技術有較大突破。保定賽能光電技術公司生產的大功率LED 發光管,具有散熱性好、節能效率高、壽命長、以藍光為基礎激發白光、透光均勻、出光角度大等特性,從而保證了LED光源的質量。

在半導體照明應用產品的系統技術集成開發方面有了較大進展,新品層出不窮,產品種類更加廣泛。例如:格林光電公司的空氣對流式大功率LED路燈燈具,擁有多項技術創新點,設計新穎,通過一年多的實地檢測,產品性能穩定。該產品已經通過了國家路燈燈具質量監督檢驗中心的全方位檢測。目前,該產品已通過專家鑒定,現已出口伊朗和西班牙,與美國公司達成了意向合同。

格林光電、世紀星光、陽光盛源、大正太陽能、騰輝光電以及光譜電子等大功率LED路燈系列產品已通過國家級光源檢測機構權威認證,并實現了量產,經過系列照明工程應用,產品質量穩定,性能達到照明需求,已進入大規模推廣應用階段。這些企業生產的LED應用領域越來越廣泛,產品種類越來越多,從信號指示、智能顯示、汽車燈具、景觀照明到特殊照明領域,諸如功率型LED臺燈、汽車燈、LED飾品,功率型LED太陽能小路燈、大功率LED庭院燈、30瓦到200瓦大功率LED路燈,LED交通信號燈指示燈、LED航空障礙燈、大功率LED高桿燈照明燈組、LED各種警示燈、LED燈箱標識、加油站用防爆光源、地下停車場用LED光源以及室內各類多種LED照明燈具等,達上百余種產品。

目前,保定市光伏LED高新技術企業8家,高新技術產品幾十項,申請專利上百項,科技成果三十多項,大多數產品經過國家電光源檢測中心檢測,在太陽能供電LED路燈(庭院燈)系統、專用LED光源控制器、LED路燈照明光源設計、大功率LED的散熱技術、恒流驅動電源技術以及路面照明配光技術、燈桿內蓄電池專用防盜技術、室內LED照明應用技術等方面都有較深入的研究,取得了顯著成就,為太陽能供電的LED路燈(庭院燈)照明系統、大功率LED路燈及室內LED照明推廣應用奠定了深厚的基礎。總之,保定市光伏LED產業已形成了集群優勢,在保定市新能源產業中占有舉足輕重的地位。

半導體照明企業投入大量財力、人力、物力不斷進行技術研發和技術創新,并積極與清華大學、北京航空航天大學、復旦大學、華北電力大學、中山大學太陽能技術研究所、上海航天局等國內知名科研院所開展技術合作,為半導體產業的發展提供了人才保障和智力支持。

2010年工作重點

主要目標:到2011年,推廣約5萬盞LED市政照明燈具,應用在道路、機關、學校、地下停車場、加油站、城市景觀、旅游景區等地點,實現年節電800萬度以上,年節約維護成本600萬元以上。

實施進度及重點工程:

園林、廣場太陽能LED應用。2010年9月底前完成市區所有小游園太陽能LED應用改造;

城市道路照明太陽能LED應用。2010年基本完成市區內道路照明太陽能LED應用改造,主要工程:城市主次干道更換節能光源預計6100套,支路安裝更換太陽能路燈預計760套,小街巷路燈改造1511套。2011年底實現太陽能路燈照明及節能光源更換達100%。

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廣州國際照明展覽會與廣州國際建筑電氣技術展覽會之兄弟展“Light + Building – 法蘭克福國際燈光照明及建筑物技術與設備展覽會”,每兩年在德國法蘭克福舉辦一次,來屆將于2016年3月16至18日舉辦。

國際展團齊亮相,呈獻全球智能照明最新發展

全球最大規模照明展覽會及LED展–廣州國際照明展覽會于2014年6月9至12日在廣州中國進出口商品交易會展館隆重舉行。本屆展會迎來全球2,621家業界領先品牌,展商數目再創新高,而展會面積亦增至225,000平方米,橫跨21個展館。展會全面呈獻最新照明產品和解決方案。

廣州光亞法蘭克福展覽有限公司總經理胡忠順先生表示:廣州國際照明展覽會不僅提供全球最大的展覽平臺,同期舉行一系列廣泛受業界人士、國際權威行業協會及政府機構支持的高端活動,為業界帶來最新行業資訊,剖析市場動向,通過構建全方位交流平臺,引領業界潮流。本展會作為世界照明行業風向標,始終見證全球照明及LED技術發展歷程。”

主辦方黃寶琪女士表示:“一套成功照明方案的誕生,有賴不同專業人士的參與,包括規劃師、設計師、制造商等,才能將理念化為成品。作為主辦方,我們致力匯聚上述專家,為業界分享可持續及智能照明發展的新知,并為他們提供交流平臺,集思廣益。”

2014年展會聚焦四大主題,包括可持續照明、智慧照明應用、工程項目發展以及LED技術之整合,上述主題亦貫徹于同期高端研討活動。今年主辦方引入全新“Light+”概念,舉辦超過120場研討活動,內容涵蓋設計、市場、技術和交流四大領域。正如黃女士所言,照明方案之產生有賴各方努力,2014年“Light+”系列活動吸引不同照明及LED產業的界別,共同探討產業未來路向。

通過全球照明及LED業界領先品牌的參與,本屆展會展出最先進照明解決方案及LED技術,部分參展品牌如下:

燈具及電燈附件

A.A.G. 史特慈(意大利)、威剛科技 (臺灣)、ALANOD(德國)、百特其電子(德國)、億光電子(臺灣)、Fumagalli (意大利)、通用電氣照明(美國)、隆達電子(臺灣)、Nek

Lighting (瑞士)、飛利浦(荷蘭)、RAMPF (德國)、西蒙電氣(西班牙)及ZALUX (西班牙)等LED技術,包括LED驅動及控制、芯片、LED封裝、模組、器件及封裝材料

晶科電子 (香港)、BRIDGELUX (美國)、科銳(美國)、西鐵城電子 (日本)、艾笛森光電(臺灣)、晶元光電(臺灣)、Luminus Devices (美國)、明緯(臺灣)、恩智浦半導體(荷蘭)、首爾半導體(韓國)、銳高照明電子(奧地利)等照明和 LED檢測及生產設備、LED封裝材料

Alpha (美國)、道康寧(美國)、遠方(中國)、柯尼卡美能達(日本)、藍菲光學(美國)、 LPKF (德國)、Topcon Technohouse (日本)及瓦克化學(德國) 等晶元光電今年第三度參展,旗下晶元寶晨光電(深圳)有限公司行銷專員黃瀟女士表示:“LED照明行業正在高速發展中,提高LED晶片的效率,從而降低生產成本,成為提升LED照明整體技術的關鍵指標。通過參加廣州展,我們可與LED上、中及下游的企業建立商貿聯系,并開拓更多客源。”

電力士照明今年第四度參展,該公司副總經理李永雄先生分享對展會及亞洲市場的看法:“我們非常看好亞洲市場。環保意識的普及為我們公司發展節能照明解決方案帶來新的契機。我非常期待能于展會中與照明及業界不同層面的專業觀眾互動交流。”

國際展團齊亮相,呈獻全球智能照明最新發展

2014年展會迎來五大展團,帶來全球主要照明及LED生產地的照明技術最新發展:

日本展團-今年首度亮相,由日本照明工業會(JLMA) 和日本貿易振興機構(JETRO)廣州代表處組織,展示當地愈來愈受重視的節能技術。展品涵蓋LED照明、封裝材料、檢測設備生產等領域。

韓國展團-由Korea LED Association組織并獲韓國大韓貿易投資振興公社廣州辦事處(KOTRA)支持。展團匯聚了10家展商,帶來了韓國最前沿的LED照明技術、標牌,燈箱、模組、驅動、芯片、散熱器等產品及解決方案。

香港展團-以“香港優質LED”為主題,旨在推廣香港的LED產業優勢。展團由香港電子業商會組織,包括8間展商,透過展品展示及一系列研討會,講解LED照明技術、行業認證和產品規范等專業知識。