LED 和 LED 灯具简介

上海东南电力科技发展有限公司陈列

20120812

前言• 本篇是公司在苏州旅游时 , 对普通员工作的 LED 灯具和照明的

一般介绍 .• 毕竟是娱乐聚会 , 既要通俗易懂又要不太枯燥 .• 在有限的时间里能够讲大致的全貌 , 又要有特色而不老生常谈。• 确实有些勉为其难 .

目录• LED 灯具

• LED• LED 特点• 白光 LED• LED 芯片比液晶电视亮十万倍• LED 灯具内部就像伦敦奥运主火炬• 评价 LED 灯具的一般要求• 从苹果 ipad 到理想灯具• LED 与白炽灯、节能灯比较• LED 灯具与传统灯具比较• LED 灯具与节能灯光色一致性问题• 灯具的眩光• 光色优劣和色温偏离度

LED 的其他问题和目前状况• 东南之光几款特色 LED 灯具

• 热管模块和脱卸式路灯• 二款 LED 书写台灯• 系列 LED 筒灯• 系列 LED 吸顶灯

• 附录

LED 也称发光二极管

LED• LED

• LED 发光二极管，一种固体发光器件 SSL• LED = Light Emitting Diode• 属固态的半导体器件• 蓝光 LED 材料氮化镓

LED 芯片

封装好的 LED 管子

单色 LED 的特点

LED 特点• LED

• LED 芯片尺寸很小，约 7mil （ 0.177mm ）到45mil （ 1.14mm) 见方

• LED 只发一种光色• LED 光谱很窄（颜色很纯）• LED 单向发光，一般发光角度 120 度（专业称余弦配

光）

产生白光 LED 几种方案

白光 LED序号 方案 说明 优点 缺点

1 蓝光 LED 芯片和 YAG 荧光粉 目前单颗白光就是这种

光效高 , 最高达 200 lm/w, 一般 120lm/w

有光衰 , 显色性较差 ,少红光 .

2 紫外 LED 芯片和三基色荧光粉 尚未实现 据说成本低 /

3 多芯片 LED.RGB 混光 .RYGB 混光 . 等

成本高 , 混光困难 , 未来可能是个方向 .

寿命极长 . 几百年以上。

目前光效稍低 ,RGB 显色性 45.RYGB 显色性 80

对 还是错 ?对还是错 ?

LED 芯片比液晶电视亮十万倍。

• LED• 标准 1WLED 芯片尺寸

35mil （ 0.889mm ） =0.79mm2 。 350mA ， 100lm 。

• L=F/∏S=100lm/( 3.14x0.79)x 106=4.03x107cd/m2

• 液晶电视屏幕亮度 约 300cd/m2

• 4.03x107÷300=134376 。

• 广岛原子弹，记者用比一万个太阳还亮来比喻，这儿用比液晶电视亮十万倍来说明裸芯片亮度极高，千万不要长时间注视哦。

LED 灯内部有几百个光灿灿的 LED 管子 就像有 204 个花瓣的伦敦奥运主火炬

LED 灯具内部就像伦敦奥运主火炬

• 一般 LED 灯具，利用各种混光技术，从几颗可到几百颗再把光一起混和。

• 现在的平板灯具可以把光混合的天衣无缝。

好灯标准

评价 LED 灯具的一般要求• 较高光通量• 较高光效• 较好配光• 色温误差小• 较低的色温偏离度• 较高的显色性• 较低眩光

• （ CIE 亮度限制评价等级，不是眩光指数）

• 较低的辉度（亮度）• 没有颗粒感• 发光面均匀

• 没有频闪• 没有电磁辐射• 对电网无干扰• 长寿命• 稳定可靠

• 美观虽没有规定公式：但是基本原则还是存在：

• 工艺精湛为美。• 材质昂贵为美。• 比例谐调为美。• 复杂为美。• 重心平衡为美。• 实用为美。• 自然为美。• 等等……

• 审美虽与文化修养、传统、人种、年龄、性别都有关系，一般上述原则相同不变。

LED平板灯

从苹果 IPAD 到理想灯具• IPAD 就是一个理想灯具• 有较好配光（侧面看较暗）

• 较低眩光• 机身超薄

• Led平板灯接近理想灯具• 配光较差（侧面看较亮）• 有一定眩光• 机身较厚重

LED 、白炽灯、节能灯谁好

LED 与白炽灯、节能灯比较灯类别 显色性 色温偏离度 光色一致性 光效 价格 发光角度 水银 电磁辐射 重量

le d泡灯 80 较大 较差 90 高 180度 无 较低 重

白炽灯 100（最好） 0（最好） 最好 15 特低 360度 无 无 轻

节能灯 70 较大 较好 65 较低 360度 有 较高 较重

半导体 PN结 钨丝发热 水银蒸气放电

筒灯、 M16射灯、吸顶灯、格栅灯 /平板灯

LED 灯具与传统灯具比较灯具 光效 配光 配光均匀性 外观 总体评介

LED 筒灯 60 好 好 美观 美观，光均匀好

节能灯筒灯 35 好 较差 较差 价格低

LED射灯 50 好 较差 较差 外观差，光均匀差，亮度不足

卤钨射灯 18 好 好 美观 光效低，显色性高，亮度高

LED 吸顶灯 70 差 更好 美观 光均匀好

环形吸顶灯 50 差 好 美观 光均匀比 led 稍差

LED平板灯 70 较差 好 美观 美观，价格高

格栅灯 70 好 差 较差 价格低，光均匀差• 目前 led 灯具大多还受制于传统灯具影子困扰• 一批很具特色的 led 灯具已经崭露头角 , 比如平板灯、小射灯、柔性光带等• 小巧多样的 LED 在艺术灯具领域比传统灯具更具有发展潜力

A.

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D.

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LED 灯具与节能灯光色一致性问题 ?

节能灯容忍度用色容差框定。一般要求色容差 5 SDCM 以内。

节能灯设置 6档色温 :2700k,3000k,3500k,4100k,5000k,6500k 。

灯可以有各种色温，但为了便于互换，人为设了几个色温档

led 灯具设置8档色温 :2700k,3000k,3500k,4000k,4500k,5000k,5700k,6500k.

Led 灯具色温容忍度用色温高低和色温偏离度框定。见附表1 。

眩光评价和计算较复杂

灯具的眩光• 国标灯具的眩光评价采纳 CIE 的灯具亮度限制曲线• 限制曲线获得可以方便地用分布光度仪• 灯具要降低眩光 ,1, 发光表面亮度要低 ,2, 配光要适度聚光• 适度眩光对商业和娱乐场合也有装饰作用

角度 最大值(cd/m2)

45 7710

55 5500

65 3860

75 2570

85 1695• 上表是 VCP(Visual Comfort Probability) 评价的亮度限制最大值

光色优劣和色温偏离度

光色优劣：光的颜色好像没有优劣之分，但是照明用的光色却是个例外。照明光色有考核优劣指标：±Δuv ，称为色温偏离度。偏离度愈小愈好 Δuv=0 最佳，但由于气象因素自然阳光平均+ Δuv 0.001 称 CIE重组日光，因此色温大于 4000K需要 + Δuv 0.001 。

CIE重组日光

A.

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LED 的其他问题和目前状况

Led 光色一致性问题还有待改进。

共晶 led 封装技术的逐步推进使 led 可靠性得以进一步改善（目前国外一线品牌 cree 等采用共晶，国内大多还是用落后的银胶技术）

困扰 led 灯具进入民用的 led 成本问题已经有明显改善，中山古镇 1wLED 管子最低可以低到 0.5元Led 显色性问题：加红色荧光粉或红色 LED ，显色性能大于 90

驱动问题：高功率因素原边检测驱动电路普及使得成本和可靠性得到明显改善，（即使低压端电解电容失效也不会引起死灯）

东南正在开发一款颇具特色的路灯

热管 LED 模块与脱卸式路灯

• 热管的等温差特性很好解决 LED散热问题• 脱卸式能很好解决高空维修问题（应路灯所技术处主任潘工要求 ）• 本路灯轻巧美观，一改早期 LED 路灯笨重粗糙的通病。

东南相当漂亮豪气的台灯哦

二款 LED 书写台灯

几年前约 2005 年左右，那时刚兴起 LED 照明。 LED 台灯一下遍布各大超市和灯饰市场。当时LED 台灯占领超市台灯展区至少半壁江山以上。业内普遍认为台灯应该是第一个替代传统灯具，但是短短2 年不到由于种种原因均全线退出市场。除了少量玩具台灯外，多年来市场难觅一个LED 书写台灯踪影。然今年 2012 年以来，难觅的 LED 书写台灯又悄然返回国内市场。从目前情景看LED 书写台灯发展势头很好，料必从现在起LED 书写台灯会走进千家万户，而传统荧光灯台灯则会渐渐逝去。

• 一款调光台灯• 一款不调光台灯

东南 LED 系列筒灯

4 寸、 6 寸、 8 寸 LED 系列筒灯

• 上图是上海静安寺雷允上所拍• 据说是藏传佛教建筑元素的装饰风格。• 因为节能灯筒灯灯具效率很低 , 而 led 筒灯灯具效率较高 ,led 筒灯光效比节能灯

筒灯光效高近一倍 , 节能作用明显 .• Led 筒灯发光光型也比节能灯筒灯均匀美观 .

东南 LED 系列吸顶灯

LED 系列吸顶灯

• 上图也是上海静安寺雷允上所拍（装饰工程尚未完工，照片中工人正在施工中）• 藏传佛教建筑风格更加明显，实际场景比照片还要好，很值得东南其他部门去参观。• 一个非常朴素的吸顶灯在艺术家手里也能绽放耀眼光芒，当然这里面也蕴含东南人的心智。

附录 1 ： ANSI C78.377-2008 LED 标称 CCT 和容差

注意：式 4) Δuv = 57700×(1/T)2－ 44.6×(1/T)＋ 0.0085 。是为了与荧光灯兼容。并不是 CIE重组日光。

注意： Δuv ，该单位原没有中文名称（也无英文），本人起了个“色温偏离度”的中文名称，已发表在《光源与照明》杂志上。

标称 CCT 1) 目标 CCT 和容差 (K) （ Δuv ）和容差

2700 K 2725 ± 145 0.000 ± 0.006

3000 K 3045 ± 175 0.000 ± 0.006

3500 K 3465 ± 245 0.000 ± 0.006

4000 K 3985 ± 275 0.001 ± 0.006

4500 K 4503 ± 243 0.001 ± 0.006

5000 K 5028 ± 283 0.002 ± 0.006

5700 K 5665 ± 355 0.002 ± 0.006

6500 K 6530 ± 510 0.003 ± 0.006

可通融的 CCT (2700 - 6500 K) T 2) ± ΔT 3) Δuv 4) ± 0.006

注： 1) 其中有 6 个标称 CCT 是与荧光灯对应的： 2700 K 、 3000 K 、 3500 K 、 4100 K 、 5000 K 和6500 K；

2) T应该是 100 K 的整数（如 2800 K ， 2900 K ，……， 6400 K ），但不包括前头列出的 8 个额定 CCT

值；3) ΔT = 0.0000108×T2＋ 0.0262×T＋ 8；

4) Δuv = 57700×(1/T)2－ 44.6×(1/T)＋ 0.0085 。   

附录 2: 光色 BIN 和色容差

与标准光色的误差：色容差，上图为色容差 7-阶 (7-step) ，荧光灯标准是小于 5-阶（ 5-step ）。

注 : 这儿‘阶’是按英文意思翻译过来，仅表示那个圈不是指色容差单位。

5 step

东南之光—光芒四射

谢谢！

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