led灯具设计

⑴ led灯饰的设计理念

LED的出抄现打破了传统光源的设计方法与思路，目前有两种最新的设计理念。
1.情景照明：以环境的需求来设计灯具。情景照明以场所为出发点，旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境，去烘托场景效果，使人感觉到有场景氛围。
2.情调照明：以人的需求来设计灯具。情调照明是以人情感为出发点，从人的角度去创造一种意境般的光照环境。
技术的飞速发展，使得LED从单纯的指示灯转变成极富意义的高效节能照明。但是与众多新兴技术一样，LED仍面临着很多问题。不规范的市场导致低价劣质产品冲击市场，不断发生索赔纠纷。这些问题都会影响到制造商在专注质量方面的真诚努力。与任何一个LED业内人士交流，必然都会提及50000小时。在理想条件下，封装过后的LED平均使用寿命可达50000小时。当然，设计与环境都会降低LED的使用寿命。如果冷却得当，未精加工的LED使用时间是直线型荧光灯的两倍，是紧凑型荧光灯的5倍，是白炽灯的50倍。使用时间长就意味着更换和处理烧坏的LED的频率大大减少，同时也减少了垃圾量。这也是LED成为可持续照明发展首选的原因之一。第二个重要原因是，LED不像荧光灯那样含有水银，也不怕摔碎，因此对环境非常友好。

⑵ led灯具设计要点以及led灯具的优点

在古代是靠蜡烛照明的，我们现代则是靠电灯，电灯其实是在1879年由一位伟大的美国发明家发明了的，这位发明家就是爱迪生。再到后来，经过当代人类的发明以及改造，各种各样的电灯被发明出来，包括小编今天要给大家介绍的LED灯具。

led灯具(LightEmittingDiode)，其实就是半导体发光二极管灯具。接下来让我们了解一下LED灯具设计要点，它要先满足灯具设计的原则，以及LED照明设计的技术要求。

led灯具设计要点

首先，关于灯具设计原则，要考虑到灯具光学原理设计以及其材料跟成本，这是十分重要的一环节，其次就是美观度。人人都喜欢美丽的东西，LED灯具是家具用品，自然它的外观造型也是十分重要的。在设计LED灯具的时候我们还要考虑到LED的特点以及性质。在设计的时候，我们要了解其内部被分为以下5大部分，分别为LED模组跟光学部分、驱动电源与控制系统跟结构体。在了解内部构造后，LED的照明设计要点，我们也是要符合的就是它的高效性以及可靠性。设计出来的产品要符合9大技术要点。在LED灯具设计的时候我们可能会遇见一下4大问题是需要我们解决的，发光效率以及高功率、参数高散性跟散热设计。

led灯具设计注意事项

1、不要使用双极型功率器件

由于双极型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一个，所以一些设计师为了降低LED驱动成本而使用双极型功率器件，这样会严重影响电路的可靠性，因为随着LED驱动电路板温度的提升，双极型器件的有效工作范围会迅速缩小，这样会导致器件在温度上升时故障从而影响LED灯具的可靠性，正确的做法是要选用MOSFET器件，MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。

2、不要选用耐压600V的MOSFET

耐压600V的MOSFET比较便宜，很多认为LED灯具的输入电压一般是220V，所以耐压600V足够了，但是很多时候电路电压会到340V，在有浪涌的时候，600V的MOSFET很容易被击穿，从而影响了LED灯具的寿命，实际上选用600VMOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价，所以，不要选用600V耐压的MOSFET，最好选用耐压超过700V的MOSFET。

3、尽量不要使用电解电容

LED驱动电路中到底要不要使用电解电容?目前有支持者也有反对者，支持者认为如果可以将电路板温度控制好，依次达成延长电解电容寿命的目的，例如选用105度寿命为8000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算公式“温度每降低10度，寿命增加一倍”，那么它在95度环境下工作寿命为16000小时，在85度环境下工作寿命为32000小时，在75度环境下工作寿命为64000小时，假如实际工作温度更低，那么寿命会更长!由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的!还有的支持者认为由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁会对某些人眼造成生理上的不适，幅度大的低频纹波也会导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格。所以，高品质光源灯具还是需要电解电容的。不过反对者则认为电解电容会自然老化，另外，LED灯具的温度极难控制，所以电解电容的寿命必然会减少，从而影响LED灯具的寿命。对此，业内知名人士解释，在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容，实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去电解电容，PI的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容，在输出电路中，可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性，有的人在设计两级电路的时候，在输出采用了一个400V的电解电容，这会严重影响电路的可靠性，建议采用单级电路用陶瓷电容就可以了。而对于不太关注调光功能、高温环境及需要高可靠性的工业应用来说，不建议采用电解电容进行设计。

4、尽量使用集成MOSFET

如果设计的LED灯具功率不是很高，建议使用集成了MOSFET的LED驱动器产品，因为这样做的好处是集成MOSFET的导通电阻少，产生的热量要比分立的少，另外，就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起，一般都有过热关断功能，在MOSFET过热时会自动关断电路达到保护LED灯具的目的，这对LED灯具非常重要，因为LED灯具一般很小巧且难以进行空气散热。

5、尽量使用单级架构电路

如果PFC的效率是95%，而DC/DC部分的效率是88%，则整个电路的效率会降低到83.6%!PI的LinkSwitch-PH器件同时将PFC/CC控制器、一个725VMOSFET和MOSFET驱动器集成到单个封装中，将驱动电路的效率提升到87%。然而，这样的器件可大大简化电路板布局设计，最多能省去传统隔离反激式设计中所用的25个元件。省去的元件包括高压大容量电解电容和光耦器。LED两级架构适用于必须使用第二个恒流驱动电路才能使PFC驱动LED恒流的旧式驱动器。这些设计已经过时，不再具有成本效益，因此在大多数情况下都最好采用单级设计。

以上就是今天小编给大家带来的有关于LDE灯具设计需要我们注意的相关要点，接下来让我们来分析一下LDE灯具为什么受大家欢迎以及它本身的局限性。

LDE灯具的优点是它本身的高效性以及它小巧便于生产安装还有相较于其他灯而言它的使用寿命比较长，并且十分的节能安全。有优点就有它的缺点，LED灯具的缺点是它太受大家的喜爱导致现如今市面上出现了很多的不合格品因此在选购的时候我们要注意以下4点，看灯珠的品质是否过关还有光效，要记得在相同的条件下，光效越高代表其耗电量越少，同样是相对的节能，还有就是电源效率，电源效率越高越好。以及就是查看其的是否符合安全标准，证书是否齐全。

以上就是小编介绍的全部内容，在了解它的优点以及在选购的时候我们需要注意的4点，大家如果心动了话可以大胆去选购。

⑶ led照明灯具的设计理念

LED照明灯具的设计理念有两种：一种是2008年飞利浦公司提出以环境需求来设计灯具， 叫情景照明。另一种是2009年凯西欧公司以人的需求来设计灯具，叫情调照明。

⑷ led灯具设计需要具备哪些基本知识

LED灯具组成

无论哪种灯具，都由以下几个部分组件构成
1、电源输入接口：起连接电源的作用，如球泡灯的灯头 。
2、外壳：一般由散热良好的铝型材构成，灯具外形的特征，LED散热作用，外壳的散热设计直接影响到灯具的使用效率及寿命。
3、灯罩：不仅仅是罩在灯上为了使光聚集在一起的作用，还可以防止触电，对保护眼睛也有作用，所以每个灯上都会有灯罩 有PC灯罩、玻璃灯罩、塑料灯罩
4、LED光源：由N个LED组合在一起，是此灯具的核心部件，灯具均通过它发出最初可见光
5、驱动电源：因为单个LED工作电压为低电压，且工作电压范围很窄直接供电，LED不能正常工作且极易损坏，所以必须通过电路对输入电源进行恒压恒流控制，而驱动电源的优劣直接影响到LED和整个灯具的使用寿命
LED光源----小功率LED

小功率LED(单颗LED功率0.03-0.2瓦 )

直插式LED:按胶体形状分：3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、椭圆形、墓碑形、还有一些特殊形状等等；一般小功率LED的驱动电流都是20mA,
食人鱼LED:也是直插式LED的一种,因为其散热比较好, 它的驱动电流是50mA
贴片式LED:3020,3528,5050,贴片LED的叫法是根据长*宽的尺寸来命名的,例如:3020表示LED的长度是3mm,宽度是2mm;3528表示LED的长度是3.5mm,宽度是2.8mm.3020,3528的驱动电流是20mA,5050的驱动电流一般是60mA
大功率LED:
广义上说就是单颗LED光源功率大于0.35W(含0.35W)的。基本上我们以1W，2W，3W的为主。
集成式由N个1WLED芯片通过串并联的方式连接并封装在一个LED支架里的光源，常用有10W，20W，30W，50W，70W，100W，150W。
LED芯片厂家是很多的，目前市面上用得最多，质量最稳定的当属CREE。而国内封装厂商，用得较多的是台湾生产几个品牌。

国外
Cree、 Osram、Lumileds、 SDK、Semileds、日亚、东芝 、丰田合成
品质较高 ,蓝白光为主 ,价格较高

台湾地区
卓研、广稼、洲磊、洲技、联鼎、矩鑫、华上、南亚、璨圆、晶元、光磊、鼎元、联晶、国通、联铨、联胜、汉光、佳大、奇美、泰谷、茂彰、联亚、巨镓、光宏、全新、连勇、新元砷、新世纪
高、中、低端 ,颜色、波长齐全 ,价格适中 。
现阶段,LED价格差异较大,质量差异也大,如何选择适合的LED,一般需了解以下几方面
•芯片厂家:国内封装用得较多的芯片厂家:CREE,普瑞,晶元,光宏,泰谷,奇力等,价格从高到低（红色为我们用得较多的芯片厂家）
•芯片大小:45mil,40mil,38mil,30mil,24mil,同厂家芯片,芯片大的比芯片小的贵.
1mil=千分之一英寸=25.4um
•封装工艺:LED的支架和透镜材料不同也是影响价格的重要因素之一,透镜有的用PC材料,有的用硅胶,PC材料透镜不能过回流焊,只有是手工焊接
•亮度:目前LED亮度有很多等级,有60-70Lm/W,70-80Lm/W,80-90Lm/W,90-100Lm,100-110Lm/W,价格也不尽相同。
•一致性：LED的颜色、亮度、电压降和视角的不同而对其进行分类包装的能力。高品质LED供应商会向客户提供工作特性一致的产品，而品质较低的LED供应商则只能提供类似于“混装”的LED。
•为了更好的解决散热问题，焊接LED的线路板需用到铝基板，而不是普通的FR－4，22F线路板。
•铝基板pcb由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层组成。电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm~280μm;导热绝缘层是PCB铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板。
•工艺要求有：镀金、喷锡、osp抗氧化、沉金、无铅ROHS制程等。
•基材:铝基板产品特点：绝缘层薄，热阻小;无磁性;散热好;机械强度高产品标准厚度：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm
•铜箔厚度：1.8um35um70um105um140um
•特点:具有高散热性、电磁屏蔽性，机械强度高，加工性能优良。
•用途:铝基板是承载LED及器件热传导，散热主要还是靠面积，集中导热可以选择高导热系数的板材，比如美国贝格斯板材;慢导热或散热国产一般材料即可，价格相差较大。
•理想的LED驱动电源其实就是一个高效率，具有多种异常保护功能（开路、过压、短路）的开关电源。
•输入端是交流市电，输出是满足LED工作的恒定电压和电流

⑸ led照明灯具的设计方案

LED芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、矽和碳化矽，发展到氧化锌、氮化镓等新材料。在短短数年内，借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进，LED在光效方面实现了巨大突破。
降低LED灯的成本
LED芯片占据LED灯成本的主要部分，因而降低LED的成本的主要途径就是降低LED芯片的成本。
矽基底成本很低，技术在不断进步中，但发光效率还不满意，如果保持这种发展速度，一旦达到较高水准，则矽基底成为最主要的技术方案成为必然的选择，企业也将获得巨大的经济回报。
提高LED灯的显色性
在高亮度白光LED中，一小部分蓝光发生斯托克斯位移后具有更长的波长。这是好事情，因为这使得LED灯厂商可以使用许多不同颜色的萤光粉层，从而扩展发射光谱，有效地提高LED的显色指数(CRI)。采用萤光粉的白光LED获得的高CRI是有代价的，因为斯托克斯位移会造成白光LED的效率低于单色LED的效率。不过对于大多数照明应用而言，宁愿选用高CRI而效率略低的LED灯。
提高LED灯系统可靠性
LED的整体效率、使用寿命和可靠性必须通过系统优化才能得以提升。
光源：紧凑、高效，选择合适的颜色和输出功率。
控制和驱动：使用电子电路实现LED的恒流驱动和控制。
热管理：若要达到更长的使用寿命必须控制LED节点温度，散热模型计算与新材料新工艺的运用是LED灯技术热点。
光学元件：透镜、反射器或导光板材料是将光线聚焦在目标区域或分散在四周，这要根据设计需求而定。
提高LED灯电源的效率
不管是做限流型恒流控制的电源，还是运放控制的恒流电源，都要解决供电问题。即开关电源芯片工作的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的，芯片的工作电流从一个MA到几个MA不等。象FSD200，NCP1012，和HV9910，此种芯片是高压自馈电的，用起来是方便，但高压馈电，造成IC热量的上升，因为IC要承受约300V的直流电，只要稍有一点电流，就算一个MA，也有零点三瓦的损坏耗了。一般LED电源不过十瓦左右，损失零点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个点。典型的象QX9910。用电阻下拉取电，这样，损耗就在电阻上，大约也得损失它零点几瓦吧。
还有就是磁耦合，就是用变压器，在主功率线圈上加一个绕组，就象反激电源的辅助绕组一样，这样可以避免损掉这零点几瓦的功率。这也是为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一，就是为了避免损失那零点几瓦的功率，将效率提几个点。
随着地球温室气体排放问题日益严重，逼近地球自我调节的临界点，各国纷纷出台相关政策，包括中国在内的世界各国政府必需刻不容缓的执行节能减排(二氧化碳)，LED灯是最节能的绿色环保电光源，自然成为照明节能减排的主要选项，随着LED灯成本与价格的逐渐降低，其普及的速度也在加快，在2020年以前，LED灯的市场占有率将超过50%。

⑹ led灯具产品设计规范有哪些

1、 电学参数：
a) 外置电源控制的直流供电灯具：用电压、电流表测量的电压、电流。
b) 内置电源控制的交流供电灯具：用数字功率仪测量灯具的电压、电流、功率、功率因素等参数。
c) Ⅰ类灯具必需做抗电强度、漏电电流、绝缘电阻测试。抗电强度是220V接线端与外壳1500V，1min 无飞弧、击穿现象。漏电电流≤1.0mA。绝缘电阻≥2MΩ。 d) 灯具的安全等级可分四种类型：
0类灯具：无地线灯具，依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具，这意味着，灯具的易触及导电部件没有连接到设施的固定线路中的保护导体，万一基本绝缘失效，就只好依靠环境了。
Ⅰ类灯具：有地线灯具，灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，即把易触及的导电部件连接到设施的固定线路中的保护接地导体上，使易触及的导电部件在万一基本绝缘失效时不致带电。
Ⅱ类灯具：无地线灯具，防触电保护不仅依基本绝缘，而且具有附加安全措施，例如双重绝缘或加强，但没有保护接地的措施或依赖安装条件。
Ⅲ类灯具：防触电保护依靠电源电压为安全特低电压（交流电压有效值小于50V），并且不会产生高于SELV电压的灯具。
2、 光学性能参数：
a) 光强(cd)：光强分布曲线、等光强曲线、光强分布数据表格都可用分布光度计测量。
b) 光通量(lm)：总光通量、有效光通量以光谱分析系统测试数据为准。区域光通量表格、环带光通量表格可用分布光度计测量。

c) 照度(lux)：照度分布、等照度曲线可用分布光度计测量。
d) 色温(k):可用光谱分析系统测量。
3、 结构外观：
a) 外壳结构材料一般有铜、不锈钢、铁、铝、塑胶PC或其它。
b) 灯具的类型到目前为止有路灯、投光灯、筒灯、隧道灯、球泡灯、防爆灯、日光灯等。
c) 称量灯具的重量。
d) 灯具的标签一般有灯具的额定电压、功率、使用环境额定温度、IP等级、灯具型号、生产厂家等。
e) 灯具防护等级，根据《GB4208-1993》外壳防护等级（IP 代码）中的要求检测灯具结构是否达到设计要求的防护等级。
4、 可靠性试验：
a) 温升试验，在一特定的温度环境下灯具最大功耗工作时测量特定部件的温度，除按检测要求要测试部件外，驱动IC、灯具外壳、LED（灯脚或LED散热片）等部件为固定测量点。每隔30分钟记录一次直到各测量部件恒温为止，记录包括通电时间、测量部件的温度、当时的环境温度。
b) 开关电试验是在灯具正常工作条件下，开1 分钟和关30秒作为一次开关循环，依此连续进行开关试验100次，并记录灯具的工作状况。
c) 振动试验是将灯具放到振动台振动30分钟，检验灯具各零部件有无松动、脱落，灯具是否能正常工作。
d) 在进行可靠性测试中按灯具使用说明书检验灯具的功能项。

⑺ LED灯具的产品设计常用什么软件

俺结构用CAD
电路用protell99se
专业版
光学和热分析软件都一样
上次都说过了
老话题
不过俺不亲自动手
只是审核
真正动手时
那是在会议室的白板上手绘

⑻ LED灯具设计的注意事项有哪些

1.灯具的光衰

灯具的光衰，是指光学系统和灯具结构对光源光通量的消极影响，外界环境中灰尘和微粒对光学系统的污染造成照度过早减弱的现象等。灯具的设计过程中，反射罩选材、形状、体积及密封方式都要虑及光衰问题。

2. 光源保护

在灯具设计中要确保光源有可靠的电连接，接触电阻小，受振后不会松脱。

为保护光源，延长光源寿命，灯具的内部结构一定要科学合理。为了增强灯具的散热能力，应合理制造反射罩的形状和大小，可适当扩大灯具体积，增加散热面积，使光源工作在适合的温度下，确保性能稳定，安全可靠。

3.热辐射问题和热能利用

光源除反射可见光外，还有大量热辐射产生，热辐射能够使灯具体内温度过高，影响光源使用寿命，使灯具的材料过早老化，更危险的是可能引起漏电、火灾等，所以，在灯具设计时,要尽量选用耐热的材料和低辐射的光源，条件不允许时，应该选用诸如石棉等导热性能较差的材料来隔绝光源与耐热性能差的照明器材料及部件，也可以借用散热的方法，例如，散热片、反射板，将热辐射折射出去，还可以依靠风扇等强制空气流通，使热量尽快散掉。

在室内照明负荷多达20-40W/m2时，热能的利用就变得十分重要，目前已经有关空调灯具的研究，目的在于有效利用光源产生的大量热辐射。

4.灯具设计应该功能和美观相结合

照明灯具设计的一个重要环节就是根据功能要求和环境条件，选择合适的灯具，并将照明功能和装饰效果协调统一。灯具是功能产品，同时也是丰富的信息载体和文化形态，是相应历史时期人们审美情趣、科技水平、功能需要的综合体现，灯具设计应该在功能、选材、造型、色彩、工艺等多方面同时兼顾。灯具设计还应该考虑到灯具与相关空间环境的整体关系，不光照明，灯具的审美也离不开所处的环境，能够与环境融为一体。

5.灯具的一体化设计

近几年，新的设计理念和设计方式不断涌现，家具、陈设品、灯具甚至空间的界面造型不再是各自独立的装饰元素，而是经常被以各种方式结合成一体，即发挥了它们的装饰效果，又扩大了室内的空间。

⑼ 现有灯具设计方式有哪些缺点

1、散热
LED的耐热很差是人所共知的，必然会带来灯芯寿命的问题。现有的LED灯的设计往往散热难以达到要求，在一个散热要求非常苛刻的领域，却使用十分低劣的被动散热方式，而且多是风冷，甚至是封闭式的风冷。像一些灯具在驱动板和铝散热片之间要加塑料套管以增加绝缘的可靠性，还需要灌散热硅胶以提高散热能力。而T8的灯管还是封闭的，灯芯只能依靠空气对流传热到灯管背面的铝管上进行散热。一般这类灯的内部温度都会有七八十度。并且要是兼顾散热，重量又是问题;兼顾重量，散热难以保证，这在现有设计中是两难的选择，尚没有可行的标准。
2、寿命
LED灯芯寿命随温度的升高而呈指数降低;电解电容温度每升高十度寿命降低一半;MOS温度升高，内阻增加，损耗增加，温度又会升高（恒流模式），最终烧毁。当然，国内的厂商没有给出具体LED灯具的寿命，宣传的时候只是提到LED灯芯寿命十万小时，但是LED的寿命瓶颈在系统驱动板，往往LED灯芯没有损坏，系统驱动已经挂掉了。
3、重量
螺旋类接口的灯具中，荧光灯的重量只有LED灯具"">LED灯具的数分之一，由于没有了散热片的问题，荧光灯的重量对灯座来说可以忽略不计，但是LED的重量对灯座是一个很严重的考验，尤其是7.8W的螺旋接口LED灯，其重量是很危险的，这一点又有哪个商家考虑了?
4、价格
一般的LED驱动板在70度的温度下可能寿命仅5年（家用），远没有达到LED灯芯10年的“概念”。所以相对比同等亮度的荧光灯来说，即便荧光灯只有1年的寿命，1W1元的荧光灯要远远比1W10元的LED划算得多。尤其是LED灯具损坏往往灯芯没坏，却要整个灯更换。算一算因为十分之一的驱动板却要丢弃剩下十分之九的灯（灯芯和散热片占了整个灯具绝大部分的成本），如果每一个厂商都没有做好回收再利用的话，客户是不会喜欢这样的产品的。