基于白光LED的照明灯具功能研究

基于白光 LED的照明灯具功能研究

谢建晖

深圳市普黎特照明有限公司 广东深圳 518000

摘要：以往我们所使用的白炽灯和荧光灯，无法满足节能环保的使用需求。但是随着第四代光源LED照明灯具的出现，可以延长灯具的使用寿命。因此本文主要基于白光LED照明灯具所具有的其他功能进行相应概述和研究。

关键词：LED灯具；照明；装饰；特殊功能

引言：LED灯具有良好的节能效用，主要体现在其所耗费的电量仅达到白炽灯与节能灯的1/5和3/4。同时随着对LED灯具研究的不断深入，可大大提升其发光效率。近年来伴随着智能家居的出现，运用LED灯设计智能照明，可以满足不同环境所需的照明要求。目前，LED灯不仅可适用于日常的生产生活，同时也可以满足商业场所、特殊产品LED照明需求。

一、LED照明灯具的组成

LED照明灯具构成部分包含LED灯珠、灯具外壳、驱动电源、光学透镜以及铝基板。首先，灯珠当中所含芯片可以驱使LED灯具发光发热，用金线将芯片和引脚连接，并借助透镜和灌封胶以及塑料套，在达到绝缘效果的同时，实现指向性光源的配光特性；其次驱动电源主要分为两种，一是恒压电源，二是恒流电源。当两者分别用LED进行驱动时，会产生不同的驱动效应。前者在驱动过程当中，尽管输出电压稳定，但是工作温度和电流还是会发生变化影响LED工况；而后者趋于稳定，因此运用恒流电源驱动可以满足不同温度环境中LED的工况。LED灯具一般采用铝基板印刷电路板，进行电路的连接以及导热作用。

二、白光LED的照明灯具功能

（一）舒缓情绪

与白炽灯与节能灯不同的是，LED灯具具有多样的色彩，同时其光线也可以根据用户的需求以及情绪变化，进行强弱的改变。例如，红色的光线可以刺激用户兴奋的情绪，而橙色以及黄色等偏温馨的光线可以缓解用户的郁闷情绪，通过光线和色彩的强弱变化，舒缓用户积极以及消极情绪，为生活添加情调^[1]。

除此之外，相关学者分别对三种不同光色的T5荧光灯、LED灯测试人体的脉搏、心跳、呼吸等在内的生理指标、脑电图以及光照刺激人大脑所产生的影响的测试研究，研究结果表明LED灯所具有的光谱视觉功效良好，安全性高。同时将LED灯具作为教室照明灯使用，可以通过结合学生的生理节律以及情绪调整LED灯具的色温和光谱，选择适宜的光强度亮度以及光照度，进而能够降低学生的近视率，舒缓学生情绪，帮助学生提升学习效果以及维持心理和生理健康。

（二）多变的视觉享受

LED灯具的颜色设计，以R、G、B、三基色原理为设计基础，通过计算机从而将三种颜色进行混搭形成256×256×256种不同的颜色；除此之外，发光可以通过改变电流以及PN结的发光属性来进行调整和实现，以此来促使红橙黄绿蓝等多种不同的颜色共同发光。近年来随着LED芯片材料的不断升级，有效调整LED灯具发光的颜色和强弱度，将不同颜色的LED灯进行共同组合，可以给予用户五颜六色的灯光视觉享受^[2]。

将不同颜色的LED灯具组合成不同的图案，同时调整灯具的强弱变换度，所产生的视觉效果极具梦幻。我国大型的中央电视台春节联欢晚会便是使用LED舞台灯，增添表演效果，烘托现场气氛。除此之外，LED灯具可用作城市亮化、楼宇装饰、室内演出、娱乐场所、晚会演唱会等为人们带来良好的视觉盛宴。

（三）塑造空间

近年来，每逢节假日，我国各地的旅游景区游客量与日俱增。究其原因是由于城市快节奏的生活方式以及住房压力，不断压缩人们的生存空间以及室内居住空间。因此需要室内安装LED灯具，借助光线的投影作用，根据调节光线的强弱，营造良好的渐变效果，扩大用户视觉上空间，扩充现有空间面积，使用户产生能够塑造更大空间效果的错觉^[3]。

例如，室内的所有建筑面积，唯卫生间空间和面积最小。在卫生间内安装普通的灯具，也可以达到卫生间所需要的照明亮度。但是由于卫生间本身空间狭小，太高的照明亮度会给人一种压抑的感受，同时由于亮度过高，在短时间内用户无法适应，会引起眼睛不适、头晕目眩等各种生理反应。因此为规避此类问题，需要在卫生间中间安置LED灯具，借助吊顶的窗孔投射光源，并安装亚克力材料灯罩，从而弱化光照的强度，柔和LED灯具的光线，降低压抑感使用户产生轻松愉悦的心情^[4]。

（四）装饰环境

目前LED灯具所具有的类型包括LED水滴灯、LED埋地灯、LED护栏管以及LED洗墙灯等不同的灯具类型，将各种灯具用于装饰城市以及室内居住环境，可以丰富黑夜的色彩。

与此同时，LED体积小、结构简单，不仅可以用来装饰大型的器件，同时也可以直接改变其外形结构，结合点线面的形式将其所制成的轻薄短小的各种产品，应用于不同的环境。由于LED灯具造型的多变性和小巧性，在室内装饰当中既可以做成小巧的壁灯，同时也可以用来制作面板灯、吊灯等不同造型以及风格的室内照明装饰品

^[5]。

三、白光LED应用于照明的问题及展望

尽管目前白光LED灯具，具有良好的市场发展前景以及上升空间，符合现代人们所需的高效照明以及绿色照明需求。但是白光LED灯具在散热以及流明成本方面还存在巨大问题，低效的散热性能会直接缩减LED灯具的使用寿命以及照明强度的衰弱，由于其不具备高效的实用性，因此需要经常替换，在一定程度上会降低价格。

　　除此之外，LED灯具还存在电压匹配不良的问题，对于此类问题的改善，需不断的完善LED驱动芯片，借助AC直接驱动LED。与此同时，可采用荧光粉技术，有效的调整宽光谱LED光源、高显色指数，从而产生优质的光源用于室内照明^[6]。

　　在未来，结合国家政策以及市场走向，通过先进的研发力量完善LED灯具器件，再加之人们对绿色照明、节能照明能源的需求，白光LED灯具将会大量产出且广泛应用，并且随着其价格的降低。在提升其产业走向性能的同时，不断的朝着良性发展的方向迈进。

四、结论

综上所述，随着LED灯具功能的不断完善以及研究，在未来将会被应用于军事、医疗、美容等各种行业。与传统灯具不同的是LED采用新型能源，既能够满足最基础的照明功能，同时其所具有的空间塑造、装饰、情绪引导等各种功能，在经过深入的研究以及设计之后会产生独特的价值。

参考文献：

[1]李庆海.大功率 LED 照明灯具的光学及散热技术的研究[J].电子世界，2014（9）：199-200.

[2]运高谦，贾永，杨红军，张晓冬，杨坤. 基于方位角调制的LED道路照明灯具的配光设计研究[J]. 红外，2014（7）：33-36.

[3]徐建伟.大功率 LED 道路照明系统设计及驱动电源的研究[J].电子世界，2015（24）：63.

[4]冯克强，邵嘉平. LED 灯具在高速收费站车道照明方面的应用与特性分析[J]. 现代显示，2009（8）：65-70.

[5]张海明，妍妍.在城市道路照明中试点推行LED大功率路灯的可行性分析[J]. 小城镇建设，2010（9）：73-76.

[6]翁奕华.高压钠灯与 LED 在城市道路照明中的应用分析及前景展望[J].中国照明电器，2012（4）：17-21.