LED光學(xué)設(shè)計(jì)的一些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-02-06

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一、光學(xué)設(shè)計(jì)的重要性

　　LED是點(diǎn)光源，不同于目前市場(chǎng)上的節(jié)能燈或白熾燈。點(diǎn)光源 顧名思義也就是一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光亮，而這個(gè)點(diǎn)發(fā)出光還同時(shí)具有另一個(gè)重要特征，那就是只有一方向上有光(所有傳統(tǒng)的背面反光罩對(duì)于LED本身來(lái)說(shuō)是沒(méi)有任何意義的)。如果我們想要用這種特殊的光來(lái)做照明使用，就必須對(duì)這個(gè)光進(jìn)行一定的處理，才可以達(dá)到我們的要求和目的，所以我們要加上光學(xué)設(shè)計(jì)，把這個(gè)相對(duì)集中的點(diǎn)光源變成具有一定角度的散光，這也就是大家所熟悉的草帽LED，草帽LED是專(zhuān)業(yè)用于照明設(shè)計(jì)的一種封裝形式，一方面它可以讓光線(xiàn)從一個(gè)集中的點(diǎn)光源變成具有一定角度的散光源，另一方面，它具有更少的光衰效果，而讓更多的光透射出來(lái)為我們所用。

　　雖然草帽LED在光學(xué)角度上有了質(zhì)的飛躍，但相對(duì)我們所熟悉的面光源來(lái)講，它依舊是一個(gè)點(diǎn)光源，因其亮度過(guò)于集中，如果人眼直接看向光源，還是會(huì)對(duì)我們的眼睛造成一定的傷害。所以在LED照明應(yīng)用于家庭照明燈中，我們還要進(jìn)一步進(jìn)其光線(xiàn)進(jìn)行處理，再增加一定的光學(xué)設(shè)計(jì)，而達(dá)到人眼可以直接觀測(cè)的目的，同時(shí)柔和光線(xiàn)，另一方面還要再次放大其照射角度，雖然草帽LED本身已經(jīng)做到120度范圍，但如果直接應(yīng)用于家庭照明，給我們的感覺(jué)是屋頂上表現(xiàn)出來(lái)是一片漆黑，我們要利用燈具最外面的透明罩把光線(xiàn)再次分散開(kāi)來(lái)，從而適應(yīng)正常的家庭照明。

　　二、大功率與小功率LED的區(qū)別

　　隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?yōu)檫m應(yīng)大面積照明而研發(fā)出功率越來(lái)越大的單顆LED芯片，目前全球最前沿已經(jīng)可以做到單顆LED功率為 200W以上，雖然功率可以做到很大，但其性?xún)r(jià)比并不佳。下面以我們以常見(jiàn)的幾種LED為例做一個(gè)分析。

　　目前業(yè)內(nèi)大量使用的都是單顆0.06W功率，其亮度最大可以做到7LM，我們暫按普通的做到6LM計(jì)算，如果要讓功率達(dá)到1W，我們需要用17個(gè)同樣的LED，其總亮度為 17*6=102LM，也就是說(shuō)可以做到 100LM/W，如果我們采用單顆芯片為1W的功率，其輸出的亮度最高做到80LM，常用的一般在60LM左右，這是亮度上的一個(gè)主要區(qū)別，由此可見(jiàn)，對(duì)于家庭使用來(lái)講，我們還是要選擇小功率的LED比較合適。

　　從產(chǎn)品成本角度講，大功率的LED成本要高于小功率的成本，這來(lái)自于兩個(gè)方面，一是LED本身的造價(jià)，二是大功率的LED要加鋁散熱片，小功率只要用普通電路板，加上自然散熱就可以達(dá)到要求。

　　從產(chǎn)品日后維護(hù)成本來(lái)看，如果我們的燈具在使用中出現(xiàn)故障，可以找任何一家電器修理店去更換損壞的LED，一顆0.06W的LED成本最多1元錢(qián)，加上維修費(fèi)也不超過(guò)5元，如果是更換1顆1W的LED，LED成本就要8元，加上維修費(fèi)用就要15元左右。而相對(duì)來(lái)講，小功率的LED市場(chǎng)上隨便一個(gè)電子市場(chǎng)都可以采購(gòu)到，大功率的則不一定哪里都可以買(mǎi)到。

LED走向大功率是一個(gè)市場(chǎng)趨勢(shì)，也是未來(lái)發(fā)展的主流，但目前由于技術(shù)上還未能達(dá)到我們所期望的結(jié)果，從技術(shù)角度講，目前還不太適合用于家庭照明。

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