第一篇:LED燈光照明設計開發的發展趨勢(精)
LED燈光照明設計開發的發展趨勢
居室照明離不開燈具,而燈具是照明的集中反映,它既是完成居室建筑功能、創造視覺條件的工具,又是居室裝潢的一部分,是照明技術與建筑藝術的統一體.現代燈具不僅在居室內起照明作用,也是營造居室環境氛圍的主要組成部分.利用燈具造型及其光色的協調,能使居室環境具有某種氛圍和意境,體現一定的風格和個性,增加建筑藝術的美感,使室內空間更加符合人們心理、生理的需求和審美情趣.LED作為一種新型的照明技術,其應用前景舉世矚目,尤其是高亮度LED更被譽為21世紀最有價值的光源,必將引起照明領域一場新的革命.自從白光LED出現,無論是發光原理還是功能等方面都具有其它傳統光源無法匹敵的優勢,因此,LED照明已成為21世紀居室照明領域的一種趨勢,LED與傳統白熾燈和日光燈一起,為居室照明開辟了嶄新的天地.燈具設計的內容與形式主要是光,LED新光源促使照明燈具設計開發的革新,從很大程度上改變了我們的照明觀念,使我們可以從傳統的點、線光源局限中解放出來,燈具設計的語言和概念可以自由發揮和重新確立,燈具在視知覺與形態的創意表現上具有了更大的彈性空間,居室照明燈具將向更加節能化、健康化、藝術化和人性化發展.一、節能化
研究資料表明,由于LED是冷光源,半導體照明自身對環境沒有污染,與白熾燈、熒光燈相比,節電效率可以達到70%以上.在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,熒光燈管的1/2.如果用LED取代我們目前傳統照明的50%,每年我國節省的電量就相當于一個三峽電站發電量的總和,其節能效益十分可觀.二、健康化
LED是一種綠色光源.LED燈直流驅動,沒有頻閃;沒有紅外和紫外的成分,沒有輻射污染,顯色性高并且具有很強的發光方向性;調光性能好,色溫變化時不會產生視覺誤差;冷光源發熱量低,可以安全觸摸;這些都是白熾燈和日光燈達不到的.它既能提供令人舒適的光照空間,又能很好地滿足人的生理健康需求,是保護視力并且環保的健康光源.由于目前單只LED功率較小,光亮度較低,單獨使用有時不能達到照明亮度要求,而將多個LED組裝在一起設計成為實用的LED照明燈具則具有廣闊的應用前景.燈具設計師可根據照明對象和光通量的需求,決定燈具光學系統的形狀、LED的數目和功率的大小;也可以將若干個LED發光管組合設計成點光源、環形光源或面光源的“二次光源”,根據組合成的“二次光源”來設計燈具.三、藝術化
光色是構成視覺美學的基本要素,是美化居室的重要手段.光源的選用直接影響燈光的藝術效果,LED在光色展示燈具藝術化上顯示了無與倫比的優勢;目前彩色LED產品已覆蓋了整個可見光譜范圍,且單色性好,色彩純度高,紅、綠、黃LED的組合使色彩及灰度(1670萬色)的選擇具有較大的靈活性.燈具是發光的雕塑,由材料、結構、形態和肌理構造的燈具物質形式也是展示藝術的重要手段.LED技術使居室燈具將科學性和藝術性更好地有機結合,打破了傳統燈具的邊邊框框,超越了固有的所謂燈具形態的觀念,燈具設計在視知覺與形態的藝術創意表現上,以一個全新的角度去認識、理解和表達光的主題.我們可以更靈活地利用光學技術中明與暗的搭配、光與色的結合,材質、結構設計的優勢,提高設計自由度來弱化燈具的照明功能,讓燈具成為一種視覺藝術,創造舒適優美的燈光藝術效果.例如半透明合成材料和鋁制成的類似于蠟燭的LED燈,可隨意擱置在地上、墻角或桌上,構思簡約而輕松,形態傳達的視覺感受和光的體驗,讓燈具變成充滿情趣與生機的生命體.四、人性化
毋庸置疑,光和人的關系是一個永恒的話題,“人們看到了燈,我看見了光”,正是這句經典的話語改變了無數設計師對燈的認識.燈具的最高境界是“無影燈”也是人性化照明的最高體現,房間里沒有任何常見燈具的蹤跡,讓人們可以感受到光亮卻找不到光源,體現了把光和人類生活完美結合的人性化設計.LED燈具積小質輕,可選用不同光色的LED組合成照度柔和的各種模塊,任意安裝在居室中,居室照明燈具的光源可能來源于地面、墻面、窗臺、家具、飾物等.因此,未來居室照明將不再局限于單個燈具,而將由單個燈具照明轉化為無照明器具感的整體照明效果的無影燈.不同的光色和亮度對人的生理和心理能產生不同的影響,人們在很多情況下并不需要很亮的白光,可能黃光或其它顏色的光更適合生理和心理的需要.三基色LED可以實現亮度、灰度、顏色的連續變換和選擇,使得照明從普遍意義上的白光擴展為多種顏色的光.因此,人們可以根據整體照明需要(如顏色、溫度、亮度和方向等)來設定照明效果,實現人性化的智能控制,營造不同的室內照明效果.即使居室中只有LED發光天花板和發光墻面,人們也可以根據各自要求、場景情況,以及對環境和生活的不同理解,在不同的空間和時間選擇并控制光的亮度、灰度、顏色的變化,模擬出各種光環境來引導、改善情緒,體現更人性化的照明環境.隨著LED技術的進一步成熟,LED將會在居室照明燈具設計開發領域取得更多更好的發展.21世紀的居室燈具設計將會是以LED燈具設計為主流,同時充分體現節能化、健康化、藝術化和人性化的照明發展趨勢,成為居室燈光文化的主導.在新的世紀里,LED照明燈具必將會照亮每個人的居室,改變每個人的生活,成為燈具開發設計的一次偉大變革.1W~500W LED通用照明解決方案選擇要素
不管是大功率的還是小功率的LED照明應用,一般都由電源、LED驅動器、LED、透鏡和基板幾部分構成,其中關鍵的元件是LED驅動器,它必須提供一個恒流輸出才能保證LED發出的光不會忽明忽暗、以及不會發生LED色偏現象,它一般接受24V-48V的直流電壓輸入,但也有一些先進的LED驅動器可直接接受220V市電交流輸入.大多數客戶都要求采用高性能的LED驅動器,以滿足“PF值>0.9”和“+85效率”等即將出臺的LED照明規范.LED照明應用的主要設計挑戰包括以下幾個方面:散熱、高效率、低成本、調光無閃爍、大范圍調光、可靠性、安全性和消除色偏.這些挑戰需要綜合運用適當的電源系統拓撲架構、驅動電路拓撲結構和機械設計才能解決.Diodes公司亞太區技術市場總監梁后權指出:“對設計師來說,最大的技術挑戰將是高效率要求、光學設計、熱管理和提高某些應用的可靠性,如高亮度LED街燈.“在LED照明系統的應用中,除了選擇合適的LED產品,一個完整的LED照明設計還要包括光學設計、熱設計、產品設計和電氣驅動設計.由于LED是低壓器件,因此將高壓交流供電轉換為LED使用的低壓恒流驅動將面臨許多挑戰.”安森美半導體中國區高級應用經理鄭宗前指出:“進一步說,為了保證LED照明的優勢,LED電氣驅動必須是可靠的、高效率的、安全的和低成本的.因此,針對不同的LED照明的應用,首先需要選擇正確的驅動電路拓撲結構.”安森美半導體現可以提供從1W到500W功率范圍內的全部LED照明解決方案.為了快速推動LED照明市場的起飛,美國國家半導體公司(NSC)最近瞄準了一塊非常龐大的白熾燈直接替代市場,即用LED燈直接替代現有家庭或其他應用市場中的白熾燈,并推出了一款針對該市場的直接市電輸入LED驅動芯片LM3445.不過,NSC亞太區電源管理產品市場營銷經理吳志民表示:“白熾燈已面世很多年,對于許多多年未改的技術標準,我們的家居照明系統一直也在沿用,這個情況并非一朝一夕可以改變過來.例如,基于散熱及照明角度等問題,原有的舊式電燈插座或裝置并不適宜用來安裝LED燈泡.但除了技術問題之外,成本效益也是LED燈無法普及的最大原因.鎢絲燈泡及霓虹光管的售價約為US$0.6-0.7/Klm,但目前LED燈的售價仍然高達US$40-50/Klm.”
正如以上所說,由于LED燈必須能夠裝設在原有的舊式插座之內,因此散熱是一個必須克服的大問題.但嚴格來說,這可以利用機械工程技術解決,LED系統生產商的責任是努力開發新技術,盡量提高LED的亮度(即每單位功率產生的流明量).吳志民自信地說:“我們可以提供功效最高的LED驅動器,以確??蓪⒄麄€燈光系統的散熱量減至最少.”
LED的相對高成本是LED照明市場目前仍難以大規模起飛的主要障礙.例如,英飛凌科技有限公司電源管理業務部產品市場總監Alexander Sommer就說:“大多數小于25W的典型LED照明應用是標志燈、標識燈、以及替代標準的白熾燈和鹵素燈.但與現有的熒光燈和白熾燈技術相比,LED初始成本仍然是進入大眾市場的一個主要障礙.”
Cytech產品及設計部工程師徐瑞包也認同主要商業化挑戰是成本.他說:“目前各種功率的LED照明系統在電路上都是可以實現的,技術挑戰來自于終端應用的要求,比如應用于汽車,要考慮到光學設計以及整體散熱設計等.商業化部署的挑戰則主要來自于LED成本.”
第二篇:籃球場館燈光照明設計及布置示意圖(定稿)
籃球場館燈光照明設計及布置示意圖
一、室內籃球館燈具宜采取下列布置方式:
1、直接照明燈具布置:
(1)頂部布置:燈具布置在場地上方,光束垂直于場地平面的布置方式。
(2)兩側布置:燈具布置在場地兩側,光束非垂直于場地平面的布置方式。
(3)混合布置:頂部布置和兩側布置相結合的方式。
2、燈具布置應符合下列使用要求:
(1)頂部布置宜選用對稱型配光的燈具,適用于主要利用低空間,對地面水平照度均勻度要求較高,且無電視轉播要求的體育館。
圖:6-3-21
(2)兩側布燈宜選用非對稱型配光燈具,布置在馬道上,適用于垂直照度要求較高以及有電視轉播要求的體育館。兩側布燈時,燈具瞄準角不應大于65度。圖6.3.2-2, 燈具圖:6.3.2-3
(3)混合布置宜選用多種配光形式的燈具,適用于大型綜合性體育館。燈具的布置方式見頂部布置和兩側布置。
(4)按照明燈具布置宜采用有中,寬光束配光的燈具,適用于層高較低,跨度較大及頂柵反射條件好的建筑空間,同時適用于對眩光限制較嚴格且無電視轉播要求的體育館,不適用于懸吊式燈具和安裝馬道的建筑結構。
圖6.3.2-5
籃球館燈具布置應符合以下規定:
1、宜以帶型布置于球場兩側,并應超出比賽場地端地1米。
2、燈具安裝不應低于是12米。
3、以藍框為中心直徑4米內的圓區上方不應布置燈具。
4、燈具瞄準角度盡量低于65度。
5、籃球場兩側正面不能布置燈具直射球場。
二、室外籃球場
1、室外籃球場應采用以下布燈方式:
(1)兩側布置:燈具與燈桿或建筑馬道相結合,以連續光帶形式或簇狀集中形式布置在比賽場地兩側。
(2)四角布置:燈具與集中形式與燈桿相結合,布置在比賽場地四角。
(3)混合布置:兩側布置與四角布置相結合。
2、室外籃球場燈具布置應符合下列規定:
(1)無電視轉播時宜采用場地兩側立桿布燈方式。
(2)采用場地兩側布燈方式,燈具不宜布置在球框中心沿底線20度的范圍內,燈桿底部與場地邊線之間的距離不應小于1米,燈具高度宜滿足燈具到場地中心線的垂直連線,與場地平面之間的夾角不宜小于25度。
(3)任何照明方式下,燈桿的布置均不應防礙觀眾的視線。
(4)場地兩側應采用對稱的燈具布置方式,提供相同的照明。
(5)比賽場地的燈具高度不應低于12米,訓練場地燈具高度不應低于8米。
第三篇:LED智能照明設計 創新是關鍵
LED智能照明設計 創新是關鍵
鞋合不合適,只有腳知道,同理,照明設計做得好不好,要用實踐來檢驗。一個好的照明設計,既要是理想的,也要是現實的。而往往很多好的設計方案或成為空中樓閣,或內涵不足。如何實現“理想和設計、技術和創意”完美的結合,還需要打破專業的壁壘,知識和思想的跨界與碰撞。
跨界是一個必然的趨勢,不同時期不同行業都有跨界的需求。照明設計隨著人的思想認知的提升,內涵也在不斷提升,當如今的思維模式滿足不了其內涵的提升需求時,跨界就隨之被人們所關注。江門市蓬江區凱鴻燈飾有限公司認為現在照明的內涵表達被認為是“光環境”的表達,照明只是“光環境”概念下的一個具體功能表現。一個良好的“光環境”包含藝術的氛圍、功能的完善、人與環境之間的參與,所以它實質上包含的是很多新的知識點和跨界內涵。滿足這些,不僅僅需要做光源、做產品、做設計的人士參與,更多的可能需要藝術家、環境策劃家、創意人士的參與。這樣一個光環境下各因素的組合,實質上是各個思維方式的組合。
當然,我們為什么要“跨界”?不僅僅是思維的碰撞,在如今的照明設計中,需要的不再只是一個工程、技術人員,而是需要一個導演、一個場景設計人員,燈光和燈具只是用來創作的工具。在這樣一個平臺下,照明設計的內涵變豐富,技術手段變多樣,給甲方提供的價值空間也變寬。社會消耗LED產能的機會拓寬了,照明產業也才產生新的活力,如果我們僅僅局限于燈具、光源、照明這些產品上,勢必發揮的空間會仍舊逼仄,跨界的影響力也不會形成。
從展會看照明設計的端倪
法蘭克福國際照明展上,照明的場景化、細分化已占主流,不同場景的模擬包括智能控制十分人性化,這是國際上的趨勢和潮流,相信也是國內照明領域的發展方向。而前不久的廣州國際照明展覽會上,國內企業的展示依舊大部分停留在產品的開發與研究上,智能化控制和情境化模擬雖已出端倪,但依舊處于萌芽狀態,江門市蓬江區凱鴻燈飾有限公司認為,這跟國內觀念的轉變、消費者的接受程度都有一定關系。
情境照明模式已經在展會中開花,模擬商場、酒店、辦公樓、會議室,根據現場情景,自動調節色溫,營造氛圍。隨著經濟、技術的發展,相應的服務越分越細,所有環境都以人的需要為根本要求,照明設計也不再以簡單的照明為出發點,也終將會成為未來照明的一種形態。
照明設計師的理想主義與物質需求
很多設計師都會對設計作品理想主義化,這種理想主義來源于對藝術的尊重和對其本質的思考,而在設計過程中,許多設計師往往會得到不斷修改的反饋,業主根據自身喜好隨意要求改動,設計作品的完整性不能得到保證。在這種情況下,照明設計的藝術性與其商業性和社會性有待平衡。江門市蓬江區凱鴻燈飾有限公司認為,照明設計行業首先是一個服務行
業,是服務業主、甲方需求的行業,所謂的不平衡實際上是設計師自身的主觀意愿與甲方投資價值之間的差距,甲方,不管是政府還是商業地產的業主對照明環境的投資實質上都是一種投資回報行為,而往往這里面處于最邊緣的效益就是藝術,但不能越俎代庖,主體還是價值、功能的體現。
理想主義是促進照明設計發展的一個基本動力,沒有理想,這個行業會變得平庸。同時,這種理想主義應該是結合社會需求的理想,照明設計之所以能夠發展,實質上應該是設計師把酒店工程燈具與社會價值提升相結合構成的一個價值平衡體系,實質上是工程設計、建筑設計、景觀設計共同營造的一個環境價值設計。過于理想主義化也就是設計師沒有很好脫離自身專業背景的限制和桎梏,關系體之間價值取向相沖突,這也是為什么亟需一個專業的跨界交流平臺所在。
設計師為什么一直存在與甲方之間巨大的鴻溝?會抱怨甲方,會對自認為好的創意被抹去心存芥蒂?這是很多設計師沒有很好定位自身的角色,即一個價值創造體。做好關系體之間的平衡,首先要有一個底線,那就是滿足基本功能需求,在藝術審美上滿足大多數人的需求,理解甲方、業主的投資匯報需求,梳理好各方的層次關系。
照明設計的發展需要注入更多的元素
一幅再美的畫一直在看,早晚會審美疲勞,同理,這也是當前照明設計越來越不“值錢”的原因??蛻舻膶徝烙^在不斷提升,對設計的額外心理需求也在不斷加碼,而照明設計的標準和觀念卻一直停留在當初的狀態,這也是國內照明設計的現狀。
怎樣增加“畫”的新鮮感?不斷注入具有創意含量的思想,也就是在服務中提供超越心理需求的設計元素,為消費者提供一個再創造的平臺和機會,通過互動形式(光環境、微信服務)讓其感受到“光環境創意”、“光環境交互”和“光環境的消費者創造”等一系列具有互聯網思維的設計產品。未來人的需求是一個“社交”的需求,營造“光環境”是指是為了強化人與人、人與光之間的這種關系感。江門市蓬江區凱鴻燈飾有限公司認為,設計師為甲方提供一個有關聯的超級社交平臺、超級體驗館,就超越了照明設計的范疇,自身的價值也會隨之提升。因此,設計師也需要研究環境心理學、行為學、商業策劃、交互體驗,做照明設計成為與甲方的一種互相投資行為,這種設計邏輯也是未來照明設計師必須體會學習的。
第四篇:LED照明設計基礎知識-安森美培訓資料
LED照明設計基礎知識-安森美培訓資料
安森美半導體 時間:2009-07-21 77486次閱讀 【網友評論17條 我要評論】 收藏
發光二極管(LED)繼在中小尺寸屏幕的便攜產品背光等應用獲大量采用后,隨著它發光性能的進一步提升及成本的優化,近年來已邁入通用照明領域,如建筑物照明、街道照明、景觀照明、標識牌、信號燈、以及住宅內的照明等,應用可謂方興未艾。
另一方面,LED照明設計也給包括中國工程師在內的工程社群帶來了挑戰,這不僅因為LED照明的應用范圍非常廣泛,應用的功率等級、可以采用的驅動電源種類及電源拓撲結構等,也各不相同。工程師們迫切需要系統地學習及了解更多有關LED照明設計的基礎知識。有鑒于此,安森美半導體的產品應用總監Bernie Weir先生近期專門撰寫相關培訓資料,為工程師們傳授相關的設計基礎知識,內容涉及LED驅動器的通用要求、電源拓撲結構、功率因數校正、電源轉換能效和驅動器標準,以及可靠性和使用壽命等其它問題,方便他們更好地設計入門及提高,從而更好地服務于LED照明市場。限于篇幅,本文是該培訓資料的摘要介紹。
一、LED驅動器通用要求
驅動LED面臨著不少挑戰,如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化,而不同個體、不同批次、不同供應商的LED正向電壓也會有差異;另外,LED的“色點”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。
另外,應用中通常會使用多顆LED,這就涉及到多顆LED的排列方式問題。各種排列方式中,首選驅動串聯的單串LED,因為這種方式不論正向電壓如何變化、輸出電壓(Vout)如何“漂移”,均提供極佳的電流匹配性能。當然,用戶也可以采用并聯、串聯-并聯組合及交叉連接等其它排列方式,用于需要“相互匹配的”LED正向電壓的應用,并獲得其它優勢。如在交叉連接中,如果其中某個LED因故障開路,電路中僅有1個LED的驅動電流會加倍,從而盡量減少對整個電路的影響。
圖1:常見的LED排列方式
LED的排列方式及LED光源的規范決定著基本的驅動器要求。LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流,而無論輸入及輸出電壓如何變化。LED驅動器基本的工作電路示意圖如圖2所示,其中所謂的“隔離”表示交流線路電壓與LED(即輸入與輸出)之間沒有物理上的電氣連接,最常用的是采用變壓器來電氣隔離,而“非隔離”則沒有采用高頻變壓器來電氣隔離。
圖2:LED驅動器的基本工作電路示意圖。
值得一提的是,在LED照明設計中,AC-DC電源轉換與恒流驅動這兩部分電路可以采用不同配置:1)整體式(integral)配置,即兩者融合在一起,均位于照明燈具內,這種配置的優勢包括優化能效及簡化安裝等;2)分布式(distributed)配置,即兩者單獨存在,這種配置簡化安全考慮,并增加靈活性。LED驅動器根據不同的應用要求,可以采用恒定電壓(CV)輸出工作,即輸出為一定電流范圍下鉗位的電壓;也可以采用恒定電流(CC)輸出工作,輸出的設計能嚴格限定電流;也可能會采用恒流恒壓(CCCV)輸出工作,即提供恒定輸出功率,故作為負載的LED的正向電壓確定其電流。
總的來看,LED照明設計需要考慮以下幾方面的因素: ?輸出功率:涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等 ?電源:AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅動
?功能要求:調光要求、調光方式(模擬、數字或多級)、照明控制
?其他要求:能效、功率因數、尺寸、成本、故障處理(保護特性)、要遵從的標準及可靠性等
?更多考慮因素:機械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等
二、LED驅動電源的拓撲結構
采用AC-DC電源的LED照明應用中,電源轉換的構建模塊包括二極管、開關(FET)、電感及電容及電阻等分立元件用于執行各自功能,而脈寬調制(PWM)穩壓器用于控制電源轉換。電路中通常加入了變壓器的隔離型AC-DC電源轉換包含反激、正激及半橋等拓撲結構,參見圖3,其中反激拓撲結構是功率小于30 W的中低功率應用的標準選擇,而半橋結構則最適合于提供更高能效/功率密度。就隔離結構中的變壓器而言,其尺寸的大小與開關頻率有關,且多數隔離型LED驅動器基本上采用“電子”變壓器。
圖3:常見的隔離型拓撲結構。
采用DC-DC電源的LED照明應用中,可以采用的LED驅動方式有電阻型、線性穩壓器及開關穩壓器等,基本的應用示意圖參見圖4。電阻型驅動方式中,調整與LED串聯的電流檢測電阻即可控制LED的正向電流,這種驅動方式易于設計、成本低,且沒有電磁兼容(EMC)問題,劣勢是依賴于電壓、需要篩選(binning)LED,且能效較低。線性穩壓器同樣易于設計且沒有EMC問題,還支持電流穩流及過流保護(fold back),且提供外部電流設定點,不足在于功率耗散問題,及輸入電壓要始終高于正向電壓,且能效不高。開關穩壓器通過PWM控制模塊不斷控制開關(FET)的開和關,進而控制電流的流動。
圖4:常見的DC-DC LED驅動方式。
開關穩壓器具有更高的能效,與電壓無關,且能控制亮度,不足則是成本相對較高,復雜度也更高,且存在電磁干擾(EMI)問題。LED DC-DC開關穩壓器常見的拓撲結構包括降壓(Buck)、升壓(Boost)、降壓-升壓(Buck-Boost)或單端初級電感轉換器(SEPIC)等不同類型。其中,所有工作條件下最低輸入電壓都大于LED串最大電壓時采用降壓結構,如采用24 Vdc驅動6顆串聯的LED;與之相反,所有工作條件下最大輸入電壓都小于最低輸出電壓時采用升壓結構,如采用12 Vdc驅動6顆串聯的LED;而輸入電壓與輸出電壓范圍有交迭時可以采用降壓-升壓或SEPIC結構,如采用12 Vdc或12 Vac驅動4顆串聯的LED,但這種結構的成本及能效最不理想。
采用交流電源直接驅動LED的方式近年來也獲得了一定的發展,其應用示意圖參見圖5。這種結構中,LED串以相反方向排列,工作在半周期,且LED在線路電壓大于正向電壓時才導通。這種結構具有其優勢,如避免AC-DC轉換所帶來的功率損耗等。但是,這種結構中LED在低頻開關,故人眼可能會察覺到閃爍現象。此外,在這種設計中還需要加入LED保護措施,使其免受線路浪涌或瞬態的影響。
圖5:直接采用交流驅動LED的示意圖。
三、功率因數校正
美國能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR?)固態照明(SSL)規范中規定任何功率等級皆須強制提供功率因數校正(PFC)。這標準適用于一系列特定產品,如嵌燈、櫥柜燈及臺燈,其中,住宅應用的LED驅動器功率因數須大于0.7,而商業應用中則須大于0.9;但是,這標準屬于自愿性標準。歐盟的IEC61000-3-2諧波含量標準中則規定了功率大于25 W的照明應用的總諧波失真性能,其最大限制相當于總諧波失真(THD)< 35%,而功率因數(PF)>0.94。雖然不是所有國家都絕對強制要求照明應用中改善功率因數,但某些應用可能有這方面的要求,如公用事業機構大力推動擁有高功率因數的產品在公用設施中的商業應用,此外,公用事業機構購入/維護街燈時,也可以根據他們的意愿來決定是否要求擁有高功率因數(通常>0.95+)。
圖6:有源PFC的應用電路示意圖。
PFC技術包括無源PFC及有源PFC兩種。無源PFC方案的體積較大,需要增加額外的元件來更好地改變電流波形,能夠達到約0.8或更高的功率因數。其中,在小于5 W至40 W的較低功率應用中,幾乎是標準選擇的反激式拓撲結構只需要采用無源元件及稍作電路改動,即可實現高于0.7的功率因數。有源PFC(見圖6)通常是作為一個專門的電源轉換段增加到電路中來改變輸入電流波形。有源PFC通常提供升壓,交流100至277 Vac的寬輸入范圍下,PFC輸出電壓范圍達直流450至480 Vdc。如果恰當地設計PFC段,可以提供91%到95%的高能效。但增加了有源PFC,仍然需要專門的DC-DC轉換來提供電流穩流。
四、能效問題
LED照明應用的能效需要結合功率輸出來考慮。美國“能源之星”固態照明規范規定了照明器具級的能效,但并不涉及單獨LED驅動器的能效要求。如前所述,采用AC-DC電源的LED應用可以采用兩段式分布拓撲結構,故可能采用外部AC-DC適配器供電。而“能源之星”的確包含有關單輸出外部電源的規范,其2.0版外部電源規范于2008年11月開始生效,要求標準工作模式下最低能效達87%,而低壓工作模式下最低能效達86%;在此規范中,功率大于100 W時才要求PFC。
圖7:美國能源部2008年秋季提出的LED照明燈具能效研發目標。
而在采用AC-DC電源的LED應用中,要提供更高的AC-DC轉換能效,就涉及到成本、尺寸、性能規范及能效等因素之間的折衷問題。例如,若使用更高質量的元件、更低導通阻抗(RDSon),就可降低損耗及改善能效;降低開關頻率一般會改善能效,但卻會增加系統尺寸。諸如諧振這樣新的拓撲結構提供更高能效,卻也增加設計及元件的復雜度。如果我們將設計限定在較窄的功率及電壓范圍,則可以幫助優化能效。
五、驅動器標準
LED驅動器本身也在不斷演進,著重于進一步提高能效、增加功能及功率密度。美國“能源之星”的固態照明規范提出的是照明器具級的能效限制,涉及包括功率因數在內的特定產品要求。而歐盟的IEC 61347-2-13(5/2006)標準針對采用直流或交流供電的LED模塊的要求包括:(35.3 Vdc)?最大安全特低電壓(SELV)工作輸出電壓≤25 Vrms ?不同故障條件下“恰當”/安全的工作 ?故障時不冒煙或易燃
此外,ANSI C82.xxx LED驅動器規范仍在制定之中。而在安全性方面,需要遵從UL、CSA等標準,如UL1310(Class 2)、UL 60950、UL1012。
此外,LED照明設計還涉及到產品壽命周期及可靠性問題。更詳細內容請訪問安森美半導體網站LED照明應用專區:http://www.tmdps.cn/PowerSolutions/content.do?id=15102??偨Y:
本文分享了安森美半導體產品應用專家Bernie Weir先生的一些重要的LED照明設計基礎知識,如驅動器的通用要求、驅動器電源的拓撲結構、功率因數校正、電源轉換能效及驅動器需要遵從的標準等問題,幫助工程師更好地從事LED照明設計。安森美半導體身為全球領先的高性能、高能效硅解決方案供應商,針對不同LED照明應用,不論其采用何種電源供電,均提供應用所需的高性能電源轉換、功率因數校正及驅動解決方案,輔以高質量的服務及支援,幫助客戶在市場競爭中占據先機。
第五篇:冷色和暖色led燈光
冷色和暖色:冷色和暖色沒有嚴格的界定,它是顏色與顏色之間對比相對而言的。如:同是黃顏色,一種發紅的黃看起來是暖顏色,而偏藍的黃色給人的感覺是冷色。以下是主要的冷色與暖色的區別。
暖色:紅紫、紅、橘、黃橘、黃。
冷色:藍綠、藍青、藍、藍紫。
中性色:紫、綠、黑、白、灰。
郵票設計 郵票圖稿設計不同于一般繪畫和其它美術創作,它有其自身的規律性,郵票設計藝術的特點表現在以下幾個方面:
第一,郵票屬于國家郵政部門發行的有價票券,政治性很強。它要求設計者一定要按照既定的主題進行創作,畫面構 思必須明確表現主題的思想內容。第二,郵票是一種知識性很強的小型藝術品,對某些主題形象的刻畫應該把科學性和藝術性緊密結合起來。
第三,郵票藝術創作要具有民族風格。
第四,設計人員必須懂得印刷工藝。
總之,郵票所表現的題材十分廣泛,設計人員必須具備廣博的知識、堅實的繪畫功底和良好的藝術修養。
顏色的比對
(對比方式)
同時對比
當兩種或兩種以上色彩同時并放在一起,雙方都會把對方推向自己的補色。例如:同一明度的色彩,在白底上會顯得容易識別,而在黑色背景上卻顯得不容易突出。
連續對比
指不同時間的條件下,或者說在運動的過程中,不同顏色刺激之間的對比。