多年來,傳統的 LED 已用於標誌和屏幕應用。LED 現代技術的基本優勢是眾所周知的,也有文獻記載,還包括維護和節省電力,以及精通電子產品的客戶認為具有的性能特徵,例如彈性、可靠性、更長的使用壽命,以及一致的顏色和亮度。這些優勢與文化日益增長的環境問題以及對環保、節能產品的成功需求相結合,繼續推動 LED 的發展,以測試新的行業和市場,例如商業和家庭建築的通用照明。隨著對固態照明的需求不斷升級,LED 生產商受到啟發開發高流明 LED,而 LED 照明公司正在努力將最新的現代技術整合到改裝套件和燈具中。然而,對於人們在全新設置中採用 LED 技術作為照明源或在現有照明設備中包含 LED 技術,新的觀點可能是必不可少的。
LED 適用於工業和住宅照明應用嗎?
LED 可能是提供的最節能的光源。例如,LED 已在交通信號燈領域節省了 80% 以上的電力成本。然而,在此應用中,LED 具有兩個天然優勢:
1. LED 是單色的,因此大部分產生的光都被使用。相比之下,白熾燈泡產生的白光需要通過彩色濾光片發送。有色鏡片頻率之外的光會丟失。
2. LED 是定向的,所以大部分產生的光都是在透鏡的方向上發出的。另一方面,白熾燈泡發出的光需要反射到鏡頭上,導致效果損失。
商業和物業照明應用通過轉換為 LED 將獲得類似甚至更多的節能效果。然而,大多數應用並不像用一堆定向紅色、琥珀色或環保 LED 封裝計算機板那樣簡單。必須製作 LED 燈和改裝套件,以將 LED 產生的定向光分散到較大的位置。此外,白光 LED 現代技術在不斷增強的同時,還沒有消費者實際習慣於使用白熾燈的光學顏色和亮度。然而,電力成本的節省可能是巨大的,例如,在加利福尼亞州,能源支付採用了住宅和商業結構的效率要求。這些要求,標題 24,
為什麼你家沒有 LED 燈?
與白熾燈泡不同,大功率 LED 不能僅連接到電源插座。許多公司正在努力克服技術和經濟障礙,通過製造 LED 照明設備和改造使用大功率 LED 的 LED 燈產品。熱管理、設備驅動佈線、光學器件以及封裝是程序員模仿的具有挑戰性的障礙。在商業 LED 照明產品的開發中,還有一些教育障礙需要克服。讓用戶接受新型組件,了解 LED 的照明質量,為所提供的應用選擇合適的視角,為給定的應用選擇合適的強度,
熱困難
在過去的幾個世紀裡,傳統的燈具實際上包括一個燈泡和一個燈插座,允許消費者不斷更換實際燒壞的燈泡。無論是白熾燈、便攜式熒光燈還是熒光燈泡,它都可以簡單地擰入或插入行業標準的插座中,並且星形燈將繼續運行。一些 LED 照明企業實際上已經建立了高通量 LED 燈泡,可以改裝到現有的插座中;然而,這種方法遠不理想。例如,傳統的燈泡插座為冷卻 LED 燈提供了非常糟糕的熱路徑。白熾燈泡本質上是產生可見光的加熱系統,並且它被擰入的插座是為了保護燈座和電線免受這種熱量的影響。使用大功率 LED 時,吸收的大量瓦數會轉化為熱量,如果不能通過燈座消散,則會大大縮短 LED 的壽命。
複雜的驅動器接線
為了保護 LED 免受損壞因素(例如溫熱和電壓尖峰)的影響,驅動電路設計至關重要。理想情況下,LED 電路設計必鬚根據應用的具體情況進行定制,因為機械和經濟限制使得開發“包羅萬象”的電路變得困難。許多 LED 指示燈或照明佈局都使用高壓交流電源。考慮到 LED 是直流驅動的,使用細節空調到直流電源來獲得直流電源電壓通常是最具成本效益和信譽良好的 LED 燈解決方案之一。為了保證有效的 LED 程序,DC-to-DC LED 車輛驅動器接線也可能需要與主電源一起使用。除了從現有更改中提供必要的功能和安全性之外,LED 驅動電路同樣會產生熱量,這增加了熱量管理的挑戰。此外,通常需要的光量越高,需要的 LED 就越多,從而導致佈線更加複雜、產品包裝障礙、更大的熱通量等。
光學:照明角度
城市街道照明中的 LED 非常節能 照明效率觀點,即每瓦流明數。95% 以上的光可以直接照射到目標照明區域,而普通白熾燈泡的效率可能只有 60%。換言之,白熾燈泡產生的大量光不會到達指定目標。白熾燈泡需要反射器、百葉窗和/或漫射器來彌補不需要的光。熒光燈比白熾燈更節能,但鎮流器可能會消耗大約 20% 的電能進入組件。在典型燈具中改造 LED 技術是複雜的,因為大多數燈具的開發都是為了擺脫標準球形光輸出的限制。反射器、錐體、面罩、音調以及擴散器有助於彎曲、重新佈線、或保護白熾燈、熒光燈和鹵素燈發出的光,但它為執行 LED 創新開發了不需要的物理屏障。與其他各種傳統白熾燈泡現代技術相比,設計某些基於 LED 的前向型星形可以在提供的每瓦面積上產生數倍的燭光。由於 LED 提供的定向照明模式,可以將光路由到需要照明的細節位置。
光學:淺色
多年來,熒光燈泡生產商在讓用戶接受現代熒光技術創造的白色色調方面遇到了一些困難。由於熒光粉創新的局限性,熒光行業提出了諸如“時尚白”或“暖白”之類的主觀術語,以吸引與白熾白的對比。並非巧合的是,考慮到白光 LED 現代技術基於熒光粉,白光 LED 生產商面臨同樣的困難。從量化的角度來看,LED 製造商參考了遮光指數 (CRI),它是光源精確提供顏色的能力的一個維度。CRI 越高,顏色顯得越自然,全自然陽光的 CRI 為 100。儘管如此,這可能不是比較光源的最佳統計數據。該指數最初於 1964 年開發,基於具有廣泛怪異循環的顏色設計。白光 LED 是窄帶光源。陰影溫度可能是更適合對比的設備,因為它是基於開爾文度數的不太主觀的程序。目前在 3,200 度開爾文和 5,500 度開爾文陣列中有幾個白色發射器可供選擇。無論如何衡量陰影,由於對白熾白色色調的顯著需求,LED 製造商在將白熾燈泡的暖白光與頂級 LED 相匹配方面取得了驚人的進步。目前在 3,200 度開爾文和 5,500 度開爾文陣列中有幾個白色發射器可供選擇。無論如何衡量陰影,由於對白熾白色色調的顯著需求,LED 製造商在將白熾燈泡的暖白光與頂級 LED 相匹配方面取得了驚人的進步。目前在 3,200 度開爾文和 5,500 度開爾文陣列中有幾個白色發射器可供選擇。無論如何衡量陰影,由於對白熾白色色調的顯著需求,LED 製造商在將白熾燈泡的暖白光與頂級 LED 相匹配方面取得了驚人的進步。
教育和學習
客戶實際上已經了解了白熾燈和熒光燈的照明瓦數;然而,瓦特實際上是燈在其過程中使用的電功率單位。客戶從經驗中了解 40、60 或 100 瓦燈泡肯定會產生多少光。對於 LED 設置而言,情況並非如此,因為 LED 燈通常旨在滿足給定應用的特定目標照明需求。例如,可以比較一個相當於 50 瓦 MR16 燈泡的 LED,因為這種類型的燈被用作定向光源。儘管如此,一個普通的 60 瓦白熾燈泡會產生圓形光圖案。可以在所有指令中提供相同光的 LED 燈肯定很難在完全相同的機械外殼中製造。使用目前的技術,需要幾個 LED 發射器和/或二次光學器件來實現 360 度照明模式。
然而更大的問題是,LED 燈的光強標準不是瓦特。用於基本站立指示和禮物的典型 LED 採用小型環氧樹脂封裝,並且它們的光結果以坎德拉為單位測量,因為這是直接觀察發光強度的測量。隨著用於照明目標的大功率 LED 的最新發展,勒克斯或流明(一勒克斯等於每平方米一流明)是比較 LED 光輸出與標準資源的優選尺寸系統,因為我們更關心光的體積而不是方向強度。
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