led燈具設計

⑴ led燈飾的設計理念

LED的出抄現打破了傳統光源的設計方法與思路，目前有兩種最新的設計理念。
1.情景照明：以環境的需求來設計燈具。情景照明以場所為出發點，旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環境，去烘托場景效果，使人感覺到有場景氛圍。
2.情調照明：以人的需求來設計燈具。情調照明是以人情感為出發點，從人的角度去創造一種意境般的光照環境。
技術的飛速發展，使得LED從單純的指示燈轉變成極富意義的高效節能照明。但是與眾多新興技術一樣，LED仍面臨著很多問題。不規范的市場導致低價劣質產品沖擊市場，不斷發生索賠糾紛。這些問題都會影響到製造商在專注質量方面的真誠努力。與任何一個LED業內人士交流，必然都會提及50000小時。在理想條件下，封裝過後的LED平均使用壽命可達50000小時。當然，設計與環境都會降低LED的使用壽命。如果冷卻得當，未精加工的LED使用時間是直線型熒光燈的兩倍，是緊湊型熒光燈的5倍，是白熾燈的50倍。使用時間長就意味著更換和處理燒壞的LED的頻率大大減少，同時也減少了垃圾量。這也是LED成為可持續照明發展首選的原因之一。第二個重要原因是，LED不像熒光燈那樣含有水銀，也不怕摔碎，因此對環境非常友好。

⑵ led燈具設計要點以及led燈具的優點

在古代是靠蠟燭照明的，我們現代則是靠電燈，電燈其實是在1879年由一位偉大的美國發明家發明了的，這位發明家就是愛迪生。再到後來，經過當代人類的發明以及改造，各種各樣的電燈被發明出來，包括小編今天要給大家介紹的LED燈具。

led燈具(LightEmittingDiode)，其實就是半導體發光二極體燈具。接下來讓我們了解一下LED燈具設計要點，它要先滿足燈具設計的原則，以及LED照明設計的技術要求。

led燈具設計要點

首先，關於燈具設計原則，要考慮到燈具光學原理設計以及其材料跟成本，這是十分重要的一環節，其次就是美觀度。人人都喜歡美麗的東西，LED燈具是傢具用品，自然它的外觀造型也是十分重要的。在設計LED燈具的時候我們還要考慮到LED的特點以及性質。在設計的時候，我們要了解其內部被分為以下5大部分，分別為LED模組跟光學部分、驅動電源與控制系統跟結構體。在了解內部構造後，LED的照明設計要點，我們也是要符合的就是它的高效性以及可靠性。設計出來的產品要符合9大技術要點。在LED燈具設計的時候我們可能會遇見一下4大問題是需要我們解決的，發光效率以及高功率、參數高散性跟散熱設計。

led燈具設計注意事項

1、不要使用雙極型功率器件

由於雙極型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一個，所以一些設計師為了降低LED驅動成本而使用雙極型功率器件，這樣會嚴重影響電路的可靠性，因為隨著LED驅動電路板溫度的提升，雙極型器件的有效工作范圍會迅速縮小，這樣會導致器件在溫度上升時故障從而影響LED燈具的可靠性，正確的做法是要選用MOSFET器件，MOSFET器件的使用壽命要遠遠長於雙極型器件。

2、不要選用耐壓600V的MOSFET

耐壓600V的MOSFET比較便宜，很多認為LED燈具的輸入電壓一般是220V，所以耐壓600V足夠了，但是很多時候電路電壓會到340V，在有浪涌的時候，600V的MOSFET很容易被擊穿，從而影響了LED燈具的壽命，實際上選用600VMOSFET可能節省了一些成本但是付出的卻是整個電路板的代價，所以，不要選用600V耐壓的MOSFET，最好選用耐壓超過700V的MOSFET。

3、盡量不要使用電解電容

LED驅動電路中到底要不要使用電解電容?目前有支持者也有反對者，支持者認為如果可以將電路板溫度控制好，依次達成延長電解電容壽命的目的，例如選用105度壽命為8000小時的高溫電解電容，根據通行的電解電容壽命估算公式「溫度每降低10度，壽命增加一倍」，那麼它在95度環境下工作壽命為16000小時，在85度環境下工作壽命為32000小時，在75度環境下工作壽命為64000小時，假如實際工作溫度更低，那麼壽命會更長!由此看來，只要選用高品質的電解電容對驅動電源的壽命是沒有什麼影響的!還有的支持者認為由無電解電容帶來的高紋波電流而導致的低頻閃爍會對某些人眼造成生理上的不適，幅度大的低頻紋波也會導致一些數碼像機設備出現差頻閃爍的亮暗柵格。所以，高品質光源燈具還是需要電解電容的。不過反對者則認為電解電容會自然老化，另外，LED燈具的溫度極難控制，所以電解電容的壽命必然會減少，從而影響LED燈具的壽命。對此，業內知名人士解釋，在LED驅動電路輸入部分可以考慮不用電解電容，實際上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去電解電容，PI的單級PFC/恆流設計可以讓設計師省去大容量電容，在輸出電路中，可以用高耐壓陶瓷電容來代替電解電容從而提升可靠性，有的人在設計兩級電路的時候，在輸出採用了一個400V的電解電容，這會嚴重影響電路的可靠性，建議採用單級電路用陶瓷電容就可以了。而對於不太關注調光功能、高溫環境及需要高可靠性的工業應用來說，不建議採用電解電容進行設計。

4、盡量使用集成MOSFET

如果設計的LED燈具功率不是很高，建議使用集成了MOSFET的LED驅動器產品，因為這樣做的好處是集成MOSFET的導通電阻少，產生的熱量要比分立的少，另外，就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起，一般都有過熱關斷功能，在MOSFET過熱時會自動關斷電路達到保護LED燈具的目的，這對LED燈具非常重要，因為LED燈具一般很小巧且難以進行空氣散熱。

5、盡量使用單級架構電路

如果PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%，則整個電路的效率會降低到83.6%!PI的LinkSwitch-PH器件同時將PFC/CC控制器、一個725VMOSFET和MOSFET驅動器集成到單個封裝中，將驅動電路的效率提升到87%。然而，這樣的器件可大大簡化電路板布局設計，最多能省去傳統隔離反激式設計中所用的25個元件。省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。LED兩級架構適用於必須使用第二個恆流驅動電路才能使PFC驅動LED恆流的舊式驅動器。這些設計已經過時，不再具有成本效益，因此在大多數情況下都最好採用單級設計。

以上就是今天小編給大家帶來的有關於LDE燈具設計需要我們注意的相關要點，接下來讓我們來分析一下LDE燈具為什麼受大家歡迎以及它本身的局限性。

LDE燈具的優點是它本身的高效性以及它小巧便於生產安裝還有相較於其他燈而言它的使用壽命比較長，並且十分的節能安全。有優點就有它的缺點，LED燈具的缺點是它太受大家的喜愛導致現如今市面上出現了很多的不合格品因此在選購的時候我們要注意以下4點，看燈珠的品質是否過關還有光效，要記得在相同的條件下，光效越高代表其耗電量越少，同樣是相對的節能，還有就是電源效率，電源效率越高越好。以及就是查看其的是否符合安全標准，證書是否齊全。

以上就是小編介紹的全部內容，在了解它的優點以及在選購的時候我們需要注意的4點，大家如果心動了話可以大膽去選購。

⑶ led照明燈具的設計理念

LED照明燈具的設計理念有兩種：一種是2008年飛利浦公司提出以環境需求來設計燈具， 叫情景照明。另一種是2009年凱西歐公司以人的需求來設計燈具，叫情調照明。

⑷ led燈具設計需要具備哪些基本知識

LED燈具組成

無論哪種燈具，都由以下幾個部分組件構成
1、電源輸入介面：起連接電源的作用，如球泡燈的燈頭 。
2、外殼：一般由散熱良好的鋁型材構成，燈具外形的特徵，LED散熱作用，外殼的散熱設計直接影響到燈具的使用效率及壽命。
3、燈罩：不僅僅是罩在燈上為了使光聚集在一起的作用，還可以防止觸電，對保護眼睛也有作用，所以每個燈上都會有燈罩 有PC燈罩、玻璃燈罩、塑料燈罩
4、LED光源：由N個LED組合在一起，是此燈具的核心部件，燈具均通過它發出最初可見光
5、驅動電源：因為單個LED工作電壓為低電壓，且工作電壓范圍很窄直接供電，LED不能正常工作且極易損壞，所以必須通過電路對輸入電源進行恆壓恆流控制，而驅動電源的優劣直接影響到LED和整個燈具的使用壽命
LED光源----小功率LED

小功率LED(單顆LED功率0.03-0.2瓦 )

直插式LED:按膠體形狀分：3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、橢圓形、墓碑形、還有一些特殊形狀等等；一般小功率LED的驅動電流都是20mA,
食人魚LED:也是直插式LED的一種,因為其散熱比較好, 它的驅動電流是50mA
貼片式LED:3020,3528,5050,貼片LED的叫法是根據長*寬的尺寸來命名的,例如:3020表示LED的長度是3mm,寬度是2mm;3528表示LED的長度是3.5mm,寬度是2.8mm.3020,3528的驅動電流是20mA,5050的驅動電流一般是60mA
大功率LED:
廣義上說就是單顆LED光源功率大於0.35W(含0.35W)的。基本上我們以1W，2W，3W的為主。
集成式由N個1WLED晶元通過串並聯的方式連接並封裝在一個LED支架里的光源，常用有10W，20W，30W，50W，70W，100W，150W。
LED晶元廠家是很多的，目前市面上用得最多，質量最穩定的當屬CREE。而國內封裝廠商，用得較多的是台灣生產幾個品牌。

國外
Cree、 Osram、Lumileds、 SDK、Semileds、日亞、東芝 、豐田合成
品質較高 ,藍白光為主 ,價格較高

台灣地區
卓研、廣稼、洲磊、洲技、聯鼎、矩鑫、華上、南亞、璨圓、晶元、光磊、鼎元、聯晶、國通、聯銓、聯勝、漢光、佳大、奇美、泰谷、茂彰、聯亞、巨鎵、光宏、全新、連勇、新元砷、新世紀
高、中、低端 ,顏色、波長齊全 ,價格適中 。
現階段,LED價格差異較大,質量差異也大,如何選擇適合的LED,一般需了解以下幾方面
•晶元廠家:國內封裝用得較多的晶元廠家:CREE,普瑞,晶元,光宏,泰谷,奇力等,價格從高到低（紅色為我們用得較多的晶元廠家）
•晶元大小:45mil,40mil,38mil,30mil,24mil,同廠家晶元,晶元大的比晶元小的貴.
1mil=千分之一英寸=25.4um
•封裝工藝:LED的支架和透鏡材料不同也是影響價格的重要因素之一,透鏡有的用PC材料,有的用硅膠,PC材料透鏡不能過迴流焊,只有是手工焊接
•亮度:目前LED亮度有很多等級,有60-70Lm/W,70-80Lm/W,80-90Lm/W,90-100Lm,100-110Lm/W,價格也不盡相同。
•一致性：LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對其進行分類包裝的能力。高品質LED供應商會向客戶提供工作特性一致的產品，而品質較低的LED供應商則只能提供類似於「混裝」的LED。
•為了更好的解決散熱問題，焊接LED的線路板需用到鋁基板，而不是普通的FR－4，22F線路板。
•鋁基板pcb由電路層(銅箔層)、導熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應使用較厚的銅箔，厚度一般35μm~280μm;導熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構成，熱阻小，粘彈性能優良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機械及熱應力。金屬基層是鋁基板的支撐構件，要求具有高導熱性，一般是鋁板。
•工藝要求有：鍍金、噴錫、osp抗氧化、沉金、無鉛ROHS製程等。
•基材:鋁基板產品特點：絕緣層薄，熱阻小;無磁性;散熱好;機械強度高產品標准厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm
•銅箔厚度：1.8um35um70um105um140um
•特點:具有高散熱性、電磁屏蔽性，機械強度高，加工性能優良。
•用途:鋁基板是承載LED及器件熱傳導，散熱主要還是靠面積，集中導熱可以選擇高導熱系數的板材，比如美國貝格斯板材;慢導熱或散熱國產一般材料即可，價格相差較大。
•理想的LED驅動電源其實就是一個高效率，具有多種異常保護功能（開路、過壓、短路）的開關電源。
•輸入端是交流市電，輸出是滿足LED工作的恆定電壓和電流

⑸ led照明燈具的設計方案

LED晶元技術發展的關鍵在於基底材料和外延生長技術。基底材料由傳統的藍寶石材料、矽和碳化矽，發展到氧化鋅、氮化鎵等新材料。在短短數年內，藉助於包括晶元結構、表面粗化處理和多量子阱結構設計在內的一系列技術改進，LED在光效方面實現了巨大突破。
降低LED燈的成本
LED晶元占據LED燈成本的主要部分，因而降低LED的成本的主要途徑就是降低LED晶元的成本。
矽基底成本很低，技術在不斷進步中，但發光效率還不滿意，如果保持這種發展速度，一旦達到較高水準，則矽基底成為最主要的技術方案成為必然的選擇，企業也將獲得巨大的經濟回報。
提高LED燈的顯色性
在高亮度白光LED中，一小部分藍光發生斯托克斯位移後具有更長的波長。這是好事情，因為這使得LED燈廠商可以使用許多不同顏色的螢光粉層，從而擴展發射光譜，有效地提高LED的顯色指數(CRI)。採用螢光粉的白光LED獲得的高CRI是有代價的，因為斯托克斯位移會造成白光LED的效率低於單色LED的效率。不過對於大多數照明應用而言，寧願選用高CRI而效率略低的LED燈。
提高LED燈系統可靠性
LED的整體效率、使用壽命和可靠性必須通過系統優化才能得以提升。
光源：緊湊、高效，選擇合適的顏色和輸出功率。
控制和驅動：使用電子電路實現LED的恆流驅動和控制。
熱管理：若要達到更長的使用壽命必須控制LED節點溫度，散熱模型計算與新材料新工藝的運用是LED燈技術熱點。
光學元件：透鏡、反射器或導光板材料是將光線聚焦在目標區域或分散在四周，這要根據設計需求而定。
提高LED燈電源的效率
不管是做限流型恆流控制的電源，還是運放控制的恆流電源，都要解決供電問題。即開關電源晶元工作的時候是需要一個相對穩定的直流電壓為其晶元供電的，晶元的工作電流從一個MA到幾個MA不等。象FSD200，NCP1012，和HV9910，此種晶元是高壓自饋電的，用起來是方便，但高壓饋電，造成IC熱量的上升，因為IC要承受約300V的直流電，只要稍有一點電流，就算一個MA，也有零點三瓦的損壞耗了。一般LED電源不過十瓦左右，損失零點幾瓦一下就可以將電源的效率拉下幾個點。典型的象QX9910。用電阻下拉取電，這樣，損耗就在電阻上，大約也得損失它零點幾瓦吧。
還有就是磁耦合，就是用變壓器，在主功率線圈上加一個繞組，就象反激電源的輔助繞組一樣，這樣可以避免損掉這零點幾瓦的功率。這也是為什麼不隔離電源還要用變壓器的原因之一，就是為了避免損失那零點幾瓦的功率，將效率提幾個點。
隨著地球溫室氣體排放問題日益嚴重，逼近地球自我調節的臨界點，各國紛紛出台相關政策，包括中國在內的世界各國政府必需刻不容緩的執行節能減排(二氧化碳)，LED燈是最節能的綠色環保電光源，自然成為照明節能減排的主要選項，隨著LED燈成本與價格的逐漸降低，其普及的速度也在加快，在2020年以前，LED燈的市場佔有率將超過50%。

⑹ led燈具產品設計規范有哪些

1、 電學參數：
a) 外置電源控制的直流供電燈具：用電壓、電流表測量的電壓、電流。
b) 內置電源控制的交流供電燈具：用數字功率儀測量燈具的電壓、電流、功率、功率因素等參數。
c) Ⅰ類燈具必需做抗電強度、漏電電流、絕緣電阻測試。抗電強度是220V接線端與外殼1500V，1min 無飛弧、擊穿現象。漏電電流≤1.0mA。絕緣電阻≥2MΩ。 d) 燈具的安全等級可分四種類型：
0類燈具：無地線燈具，依靠基本絕緣作為防觸電保護的燈具，這意味著，燈具的易觸及導電部件沒有連接到設施的固定線路中的保護導體，萬一基本絕緣失效，就只好依靠環境了。
Ⅰ類燈具：有地線燈具，燈具的防觸電保護不僅依靠基本絕緣，而且還包括附加的安全措施，即把易觸及的導電部件連接到設施的固定線路中的保護接地導體上，使易觸及的導電部件在萬一基本絕緣失效時不致帶電。
Ⅱ類燈具：無地線燈具，防觸電保護不僅依基本絕緣，而且具有附加安全措施，例如雙重絕緣或加強，但沒有保護接地的措施或依賴安裝條件。
Ⅲ類燈具：防觸電保護依靠電源電壓為安全特低電壓（交流電壓有效值小於50V），並且不會產生高於SELV電壓的燈具。
2、 光學性能參數：
a) 光強(cd)：光強分布曲線、等光強曲線、光強分布數據表格都可用分布光度計測量。
b) 光通量(lm)：總光通量、有效光通量以光譜分析系統測試數據為准。區域光通量表格、環帶光通量表格可用分布光度計測量。

c) 照度(lux)：照度分布、等照度曲線可用分布光度計測量。
d) 色溫(k):可用光譜分析系統測量。
3、 結構外觀：
a) 外殼結構材料一般有銅、不銹鋼、鐵、鋁、塑膠PC或其它。
b) 燈具的類型到目前為止有路燈、投光燈、筒燈、隧道燈、球泡燈、防爆燈、日光燈等。
c) 稱量燈具的重量。
d) 燈具的標簽一般有燈具的額定電壓、功率、使用環境額定溫度、IP等級、燈具型號、生產廠家等。
e) 燈具防護等級，根據《GB4208-1993》外殼防護等級（IP 代碼）中的要求檢測燈具結構是否達到設計要求的防護等級。
4、 可靠性試驗：
a) 溫升試驗，在一特定的溫度環境下燈具最大功耗工作時測量特定部件的溫度，除按檢測要求要測試部件外，驅動IC、燈具外殼、LED（燈腳或LED散熱片）等部件為固定測量點。每隔30分鍾記錄一次直到各測量部件恆溫為止，記錄包括通電時間、測量部件的溫度、當時的環境溫度。
b) 開關電試驗是在燈具正常工作條件下，開1 分鍾和關30秒作為一次開關循環，依此連續進行開關試驗100次，並記錄燈具的工作狀況。
c) 振動試驗是將燈具放到振動台振動30分鍾，檢驗燈具各零部件有無松動、脫落，燈具是否能正常工作。
d) 在進行可靠性測試中按燈具使用說明書檢驗燈具的功能項。

⑺ LED燈具的產品設計常用什麼軟體

俺結構用CAD
電路用protell99se
專業版
光學和熱分析軟體都一樣
上次都說過了
老話題
不過俺不親自動手
只是審核
真正動手時
那是在會議室的白板上手繪

⑻ LED燈具設計的注意事項有哪些

1.燈具的光衰

燈具的光衰，是指光學系統和燈具結構對光源光通量的消極影響，外界環境中灰塵和微粒對光學系統的污染造成照度過早減弱的現象等。燈具的設計過程中，反射罩選材、形狀、體積及密封方式都要慮及光衰問題。

2. 光源保護

在燈具設計中要確保光源有可靠的電連接，接觸電阻小，受振後不會松脫。

為保護光源，延長光源壽命，燈具的內部結構一定要科學合理。為了增強燈具的散熱能力，應合理製造反射罩的形狀和大小，可適當擴大燈具體積，增加散熱面積，使光源工作在適合的溫度下，確保性能穩定，安全可靠。

3.熱輻射問題和熱能利用

光源除反射可見光外，還有大量熱輻射產生，熱輻射能夠使燈具體內溫度過高，影響光源使用壽命，使燈具的材料過早老化，更危險的是可能引起漏電、火災等，所以，在燈具設計時,要盡量選用耐熱的材料和低輻射的光源，條件不允許時，應該選用諸如石棉等導熱性能較差的材料來隔絕光源與耐熱性能差的照明器材料及部件，也可以借用散熱的方法，例如，散熱片、反射板，將熱輻射折射出去，還可以依靠風扇等強制空氣流通，使熱量盡快散掉。

在室內照明負荷多達20-40W/m2時，熱能的利用就變得十分重要，目前已經有關空調燈具的研究，目的在於有效利用光源產生的大量熱輻射。

4.燈具設計應該功能和美觀相結合

照明燈具設計的一個重要環節就是根據功能要求和環境條件，選擇合適的燈具，並將照明功能和裝飾效果協調統一。燈具是功能產品，同時也是豐富的信息載體和文化形態，是相應歷史時期人們審美情趣、科技水平、功能需要的綜合體現，燈具設計應該在功能、選材、造型、色彩、工藝等多方面同時兼顧。燈具設計還應該考慮到燈具與相關空間環境的整體關系，不光照明，燈具的審美也離不開所處的環境，能夠與環境融為一體。

5.燈具的一體化設計

近幾年，新的設計理念和設計方式不斷涌現，傢具、陳設品、燈具甚至空間的界面造型不再是各自獨立的裝飾元素，而是經常被以各種方式結合成一體，即發揮了它們的裝飾效果，又擴大了室內的空間。

⑼ 現有燈具設計方式有哪些缺點

1、散熱
LED的耐熱很差是人所共知的，必然會帶來燈芯壽命的問題。現有的LED燈的設計往往散熱難以達到要求，在一個散熱要求非常苛刻的領域，卻使用十分低劣的被動散熱方式，而且多是風冷，甚至是封閉式的風冷。像一些燈具在驅動板和鋁散熱片之間要加塑料套管以增加絕緣的可靠性，還需要灌散熱硅膠以提高散熱能力。而T8的燈管還是封閉的，燈芯只能依靠空氣對流傳熱到燈管背面的鋁管上進行散熱。一般這類燈的內部溫度都會有七八十度。並且要是兼顧散熱，重量又是問題;兼顧重量，散熱難以保證，這在現有設計中是兩難的選擇，尚沒有可行的標准。
2、壽命
LED燈芯壽命隨溫度的升高而呈指數降低;電解電容溫度每升高十度壽命降低一半;MOS溫度升高，內阻增加，損耗增加，溫度又會升高（恆流模式），最終燒毀。當然，國內的廠商沒有給出具體LED燈具的壽命，宣傳的時候只是提到LED燈芯壽命十萬小時，但是LED的壽命瓶頸在系統驅動板，往往LED燈芯沒有損壞，系統驅動已經掛掉了。
3、重量
螺旋類介面的燈具中，熒光燈的重量只有LED燈具"">LED燈具的數分之一，由於沒有了散熱片的問題，熒光燈的重量對燈座來說可以忽略不計，但是LED的重量對燈座是一個很嚴重的考驗，尤其是7.8W的螺旋介面LED燈，其重量是很危險的，這一點又有哪個商家考慮了?
4、價格
一般的LED驅動板在70度的溫度下可能壽命僅5年（家用），遠沒有達到LED燈芯10年的「概念」。所以相對比同等亮度的熒光燈來說，即便熒光燈只有1年的壽命，1W1元的熒光燈要遠遠比1W10元的LED劃算得多。尤其是LED燈具損壞往往燈芯沒壞，卻要整個燈更換。算一算因為十分之一的驅動板卻要丟棄剩下十分之九的燈（燈芯和散熱片佔了整個燈具絕大部分的成本），如果每一個廠商都沒有做好回收再利用的話，客戶是不會喜歡這樣的產品的。