LED灯具结构及外观设计的思考与探索
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LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈随着汽车技术的不断发展,LED汽车灯具已经逐渐成为汽车照明的主流产品。
LED灯具具有高亮度、高效率、长寿命等优点,因此备受汽车制造商和消费者的青睐。
LED汽车灯具的设计涉及到灯具的结构和光学设计,下面就结构设计及光学设计进行一些浅谈。
一、结构设计LED汽车灯具的结构设计主要包括灯具的外形、散热结构、耐久性与防护等方面。
对于LED汽车灯具而言,外形设计既要满足美观性,又要兼顾安全性和实用性。
由于LED本身对温度敏感,因此散热结构的设计也至关重要。
对于大功率LED灯具而言,好的散热结构可以保证LED长期稳定工作。
汽车灯具要能够承受汽车行驶过程中的颠簸和振动,因此耐久性与防护也是结构设计的重要考量因素。
在LED汽车灯具的结构设计中,材料的选择也是非常重要的。
首先是LED芯片的封装材料,要选择具有良好的导热性和光透性的材料。
灯具外壳要选择经久耐用的工程塑料或铝合金等材料。
密封胶和导热硅脂的选择也会影响到LED灯具的性能和寿命。
二、光学设计LED汽车灯具的光学设计是指如何将LED发出的光线进行合理的控制和分配,以满足汽车行驶时的照明需求,并且避免对其他路人和车辆造成干扰和眩光。
LED汽车灯具的光学设计主要包括反射器、透镜和光束调控器等部件的设计。
反射器是用来将LED发出的散射光聚集并方向性发射出去的部件。
对于车灯来说,良好的反射器设计可以提高光束的亮度和均匀性。
透镜主要用来对聚光或者分散光束进行控制,使得光线可以精确地打在需要的地方。
光束调控器可以对光束的形状和方向进行调节,从而满足不同道路条件和驾驶需求。
在LED汽车灯具的光学设计中,还需要考虑到光束的照度分布、光束形状、光束方向等因素。
通过合理的光学设计可以实现照明的均匀性和清晰度,提高行车安全性和舒适性。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计是相辅相成的。
结构设计可以保证LED灯具的稳定性和耐久性,而光学设计可以保证LED灯具的高效照明性能。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈LED汽车灯具在汽车行业中得到了广泛应用,其高亮度、长寿命、低功耗等优势使它成为传统汽车灯具的理想替代品。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计是决定其性能和效果的关键因素之一。
LED汽车灯具的结构设计主要包括外壳、散热结构和电路设计三个方面。
1. 外壳设计:LED汽车灯具的外壳设计需要考虑防水防尘、抗震抗压等性能要求。
外壳通常采用高强度材料制作,如铝合金、不锈钢等,以确保在复杂的路况下能够保持良好的工作状态。
2. 散热结构设计:由于LED发光过程中会产生大量的热量,LED汽车灯具的散热结构设计尤为重要。
一方面,散热结构能够有效地将LED产生的热量散发出去,保持LED的工作温度;散热结构还可以保护电路和其他关键部件不受过热的影响。
常见的散热结构设计包括散热片、散热鳍片等。
3. 电路设计:LED汽车灯具的电路设计需要考虑供电稳定、防短路、防过载等因素。
电路设计不仅需要满足LED的工作电压和电流要求,还需要考虑到汽车行驶过程中的电磁干扰等因素。
电路设计的好坏直接关系到LED汽车灯具的亮度和寿命。
1. 透镜设计:透镜是LED汽车灯具中起到聚光效果的关键部件,它能够控制光的发散角度和光强度分布。
透镜的设计需要根据汽车灯具的使用场景和要求来确定,比如远光灯和近光灯透镜的设计有所不同。
透镜材料的选择也非常重要,常见的材料有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)等。
2. 光源布局:LED汽车灯具的光源布局需要根据汽车灯具的功能要求和光学特性来设计。
一般来说,LED灯具的光源布局应该均匀且合理,以确保光线能够均匀地照射到道路上。
LED灯具还可以根据需要调整光线的角度,实现更好的照明效果。
LED汽车灯具的光学设计流程一般可以分为以下四个步骤。
1. 光学设计需求确定:根据汽车灯具的使用场景和要求,确定光学设计的基本需求,比如照明距离、照明强度等。
2. 光学元件选型:根据光学设计的需求,选择合适的透镜、反光杯等光学元件。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈1. 引言1.1 LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈的背景LED汽车灯具结构设计及光学设计的背景,主要源于对汽车照明需求的不断提升和技术的不断进步。
传统的汽车灯具设计主要采用卤素灯、氙气灯等光源,其照明效果和能耗均有限。
而LED灯具不仅可以实现更高的亮度和更低的功耗,还可以通过精湛的光学设计实现更精准的光束控制和更广泛的照明范围,大大提升了汽车照明的效果和安全性。
对LED汽车灯具结构设计及光学设计的深入探讨和研究,不仅是汽车照明技术发展的必然趋势,也是提升汽车行驶安全性和驾驶舒适性的关键所在。
随着LED技术的不断成熟和应用,LED汽车灯具的未来发展前景可期,为汽车行业带来更加美好的未来。
1.2 LED汽车灯具结构设计及光学设计的重要性LED汽车灯具是汽车的重要组成部分,不仅在夜间行驶时提供照明,还能增强车辆的外观美感和辨识度。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计在汽车制造中扮演着至关重要的角色,直接影响着汽车灯具的亮度、能效、可靠性和设计感。
LED汽车灯具的结构设计决定了灯具的安装方式、散热方式以及光学组件的布置,直接影响到灯具的稳定性和使用寿命。
一个合理的结构设计能够确保灯具在高速行驶和恶劣路况下能够正常工作,同时也能提高生产效率和降低成本。
LED汽车灯具的光学设计决定了灯具的照明效果和视觉体验,如光束形状、照度分布、波长选择等。
一个优秀的光学设计能够提高灯具的照明效果和能效,减少光污染和眩光,提升驾驶安全性和舒适性。
LED汽车灯具结构设计及光学设计的重要性不容忽视。
只有通过科学合理的设计,才能生产出符合安全、环保和美观的LED汽车灯具,推动汽车行业的发展和进步。
2. 正文2.1 LED汽车灯具的结构设计LED汽车灯具的结构设计是非常重要的一个环节,在设计过程中需要考虑到灯具的外形、散热、安装和维修便捷性等方面。
LED汽车灯具一般由灯罩、灯座、散热器、LED光源等部分组成。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈一、结构设计1. 散热设计:由于LED发光时会产生大量的热量,因此在灯具的结构设计中要考虑散热问题。
一般情况下,LED灯具的灯珠和散热器是分离设计的,灯珠负责发光,而散热器则用于散热。
散热器的材质一般选择具有良好导热性能的金属材料,如铝合金等。
灯具的结构中还要考虑散热的通风问题,确保灯具能够正常工作且不过热。
2. 防护设计:为了保护LED灯珠和电路板,LED汽车灯具还要进行防护设计。
一般情况下,灯具的外壳采用防护等级高的材料,如防水、防尘等。
还可以在设计中加入防晃装置,避免因灯光过于刺眼而对其他驾驶员造成安全隐患。
3. 安装设计:为了方便安装和更换,LED汽车灯具的结构设计中要考虑到灯具的接口和固定方式。
一般来说,灯具的接口要与车辆的接口相兼容,保证能够顺利安装。
还要设计灯具的固定方式,确保灯具能够稳固地固定在车辆上,不会在行驶中发生松动或掉落的情况。
二、光学设计1. 光源选择:LED灯的光源选择是光学设计的关键。
LED照明具有单色性好、光谱纯净等优点,因此在选择光源时要考虑到灯具的使用需求和光学性能。
一般来说,汽车前照灯的光源需要具有足够的亮度和远光距离,因此需要选择亮度较高的白光LED。
2. 反射镜设计:反射镜是指导光线的重要元件,影响着灯具的光束形状和投射距离。
反射镜的设计中要考虑到灯具的光学效果和光束控制。
一般来说,反射镜的曲面要根据灯具的使用需求和工作环境进行优化设计,确保光束的均匀性和聚光性。
LED汽车灯具的结构设计和光学设计是确保灯具性能和使用效果的关键。
通过合理的结构设计和光学设计,可以提高LED汽车灯具的亮度、稳定性和寿命,为驾驶员提供更好的照明效果,提高行车安全。
在设计LED汽车灯具时,应该综合考虑结构和光学两个方面的因素,优化灯具的性能和使用效果。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈LED汽车灯具就是指利用LED光源制作的汽车灯产品,其光源原理基于LED光源的光学特性,比传统的汽车灯具更加节能、环保、寿命更长、效率更高。
设计一款高质量的LED 汽车灯具,需要从结构设计和光学设计两方面入手。
结构设计LED汽车灯具的结构设计非常重要,它关系到产品的外观和整个灯组的稳定性。
一般来说,LED汽车灯具通常由外壳、散热器、电路板、透镜和支架组成。
1. 外壳设计LED汽车灯具的外壳设计是指灯具总体的外形设计、材质选择、安装方式等。
首先,设计师应该根据汽车外观、流线型设计和造型设计选择合适的灯具结构,以达到与汽车外观融为一体的效果。
其次,选用质量优良、确保密封性能良好的材料来制作外壳,以确保产品的防水性和耐用性。
最后,应根据不同汽车厂家的要求制定出不同的安装方式,以保证LED汽车灯具的通用性。
2. 散热器设计LED灯具的使用寿命受到散热的影响较大,因此,在设计LED汽车灯具时,要考虑其散热效果。
可以在灯具内部配置导热的散热器,如铝材散热器、铜管散热器等,以保证LED灯具的散热效果。
3. 透镜设计在LED汽车灯具中,透镜的设计非常关键,它不仅影响到光源的发光效果,还影响到整个灯组的视觉效果。
设计师可以根据LED光源的形状、发光角度、亮度等参数选择适合的透镜结构,以确保光源的发光均匀和效果优异。
光学设计光学设计是LED汽车灯具设计的重要环节,旨在提高LED灯具的光效和亮度。
主要包括光源设计、光学模拟、光学仿真和调试等。
1. 光源设计LED灯具的光源决定了整个产品的光效和亮度,因此,设计师应该选择合适的LED光源以达到预期的效果。
一般来说,LED光源有点光源、线光源和面光源三种类型,设计者可以根据自己的需求选择合适的光源类型。
2. 光学模拟LED汽车灯具的光学模拟是在计算机上进行的,通常使用CAD软件、Solidworks等来完成。
在光学模拟过程中,设计师需要考虑光源的位置、透镜结构和材料、反射面选择和灯具的光学参数等因素,以达到最佳的发光效果。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈1. 引言1.1 LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈的重要性LED汽车灯具结构设计及光学设计在汽车制造领域中起着至关重要的作用。
随着汽车工业的不断发展和人们对安全性和美观性要求的提高,LED汽车灯具越来越受到车企和消费者的青睐。
其结构设计和光学设计直接影响到灯具的发光效果、亮度、能耗以及寿命等关键指标,因此对于LED汽车灯具的设计过程中,灯具结构设计和光学设计都不容忽视。
在LED技术的快速发展下,LED汽车灯具的应用也愈发广泛。
LED 灯具具有高亮度、能效高、寿命长等优势,使得LED灯具逐渐取代传统的卤素灯和氙气灯,成为汽车行业主流的照明设备。
LED汽车灯具不仅提升了车辆的安全性,而且也具备了更多创新的设计可能性,使得汽车外观更加时尚与个性化。
1.2 LED汽车灯具在汽车行业中的应用LED汽车灯具在汽车行业中的应用广泛,随着LED技术的不断发展和成熟,LED汽车灯具已经成为汽车行业中的主流产品。
LED汽车灯具在照明效果方面具有明显优势,其照明亮度高、色彩饱和度好,能够提高驾驶者对道路的辨识度,增加行车安全性。
LED汽车灯具具有较长的使用寿命和稳定的性能,不易受环境温度、湿度等因素影响,同时具有节能环保的特点,符合现代汽车产业的发展趋势。
LED汽车灯具结构设计灵活多样,可以满足不同车型的外观需求,提升汽车整体设计的时尚感和科技感,是现代汽车设计中的重要元素。
LED汽车灯具在汽车行业中的应用不仅提升了行车安全性和驾驶舒适性,还推动了汽车产业向着更智能化、环保化的方向发展。
1.3 LED技术在汽车灯具设计中的优势LED技术在汽车灯具设计中的优势在于其独特的特性和优点。
LED 灯具具有高效能的特点,能够将电能转换为光能的效率高达80%以上,远高于传统车灯的效率,因此LED灯具比传统的卤素灯具更节能环保。
LED灯具寿命长,通常可以达到数万小时甚至更长的使用寿命,这样可以减少更换灯具的频率,降低车主的维护成本。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈随着汽车发展,LED汽车灯具越来越被广泛应用。
LED的优势为高亮度、低功率、寿命长等特点,因此被选用为车灯光源。
但LED灯具本身的设计也是至关重要的。
本文对LED汽车灯具结构设计及光学设计进行浅谈。
LED汽车灯具的结构设计包括整体结构设计和细节部分设计。
整体结构设计的原则是要达到美观、实用、安全、节能、环保的目的。
细节部分设计则包括光源选用、散热系统、防水设计等。
1、整体结构设计整体结构设计应考虑车的外形、设计风格、灯具功能、灵活性等因素,从而确定灯具的尺寸、轮廓、表面处理、细节部分等。
同时,在符合设计要求的前提下,尽量减小灯具的体积和重量。
2、光源选用LED光源的选用需要考虑亮度、色温、发光角度、尺寸等因素。
LED光源的亮度要达到法规规定的要求,同时要满足灯光照射范围和均匀性的要求。
色温也要符合人体视觉特性和驾驶安全要求。
发光角度要选择适合的角度,以获得所需的光分布。
尺寸则决定了LED光源的布局和数量。
3、散热系统LED光源不像传统光源一样能够散热,所以需要良好的散热系统来确保LED光源的长期稳定运行。
散热系统采用金属材料,如铝板、铜管等,能够有效地将LED光源产生的热量散发出去。
4、防水设计汽车灯具要在各种恶劣环境下运行,如雨天、雾天等,因此需要具备一定的防水性能。
防水设计一般采用密封结构和防水材料,防止水和灰尘进入。
防水性能的好坏影响LED光源的寿命和性能。
LED汽车灯具的光学设计则包括反射器设计、透镜设计和模拟设计。
1、反射器设计反射器的形状和表面处理可以影响光束的控制和均匀性。
反射器可以是金属反射器或树脂反射器。
其中,金属反射器具有良好的反射性能和稳定性,但重量较大;树脂反射器适合大型面光源。
2、透镜设计透镜能够集中和控制LED光源的光束,使得光束达到所需的照射效果和分布。
透镜的形状和曲率决定了其所能获得的景深和照明范围,且不同的透镜结构可以获得不同的光斑,灯具制造商可以根据自身需求选择合适的透镜结构。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈随着科技的不断发展,汽车 LED 灯具的应用越来越普遍。
而作为 LED 汽车灯具中最重要的组成部分,灯具结构设计和光学设计对于灯具的性能和品质具有至关重要的作用。
在本文中,我将就这两个方面进行浅谈。
一、灯具结构设计:灯具结构设计包括灯具整体结构、散热系统、密封系统和固定系统。
不同的灯具结构设计可产生不同的光学效果,较为常见的有以下几种:1. 线束聚光式:主要应用于大灯,聚焦光束向前照明,可提高照明亮度和照射距离。
2. 平面投射式:主要应用于雾灯和转向灯,其光束以舒适的角度散射到一定范围内。
3. 视场广角式:主要应用于增强车辆在夜间和恶劣天气条件下可见性,可配合车身传感器达到人车分离和夜视功能。
4. 全芯片式:主要应用于大型卡车或公交车等车型,具有高照度、多光度等优点,使整个车辆融入璀璨的城市夜景。
除了照明效果,灯具结构设计还应考虑环保要求、安全性、可靠性等方面。
例如,密封性能要求高的灯具应用硅胶密封,而硬度均匀的橡胶密封可保证防水性能。
二、光学设计:光学设计是 LED 汽车灯具的另一个重要方面。
光学设计包括光线聚束、聚光范围、反光杯、光谱、显色指数等方面。
好的光学设计可使LED灯具在照明效果、能源利用、色彩还原等方面取得优秀的表现。
光线聚束:该部分主要负责决定LED灯具发出的光聚焦后的照明效果,可通过反光杯、聚合物透光物等方式进行设计。
聚光范围:,即照明范围,包括直视区域、较高照度区域和较低照度区域。
灯具厂家应考虑使用者的照明需求和尺寸要求,制定合理的聚光范围规范和测试方法。
反光杯:反光杯在LED灯具中是实现不同模式和效果的关键设备。
反光杯的材质、设计、工艺及其他参数均可能影响灯具的照明效果和色彩还原。
光谱:LED灯具的光谱主要包括波长、色温、显色指数等。
波长决定了光的颜色,色温影响视觉效果和舒适度,显色指数影响色彩的还原性。
综上所述,LED 汽车灯具的结构设计和光学设计都是非常关键的。
LED汽车灯具结构设计及光学设计浅谈首先是LED汽车灯具的结构设计。
LED灯具的结构设计主要包括灯体、导光系统和散热系统。
灯体设计是指整个灯具的外形设计。
在汽车设计中,灯具的造型与整个车辆的外观相呼应,可以起到点睛之笔的作用。
灯体设计既要兼顾灯具的功能,又要符合整个车辆的审美要求。
车头灯的设计需要符合车辆的整体气魄,而尾灯的设计则需要更加突出车辆的尾部线条。
导光系统是指将LED发出的光线合理地导引和分布,使之能够达到预期的照明效果。
LED灯具的导光系统主要包括反射器和透镜。
反射器的作用是将LED发出的光线反射到所需的方向,以增强照明效果。
透镜的作用是聚焦或散射光线,实现不同的照明效果。
导光系统的设计要考虑光线的聚焦、散射、反射等特性,以确保光线能够达到预期的照明效果。
散热系统是指LED灯具的散热设计。
由于LED的发光效率较高,因此会产生较多的热量。
如果热量不能得到有效地散发,LED的寿命会受到影响。
散热系统的设计对于LED灯具的性能和寿命至关重要。
常用的散热方式包括风扇散热、散热片散热和凸凹面散热等。
需要根据不同的应用场景和要求选择合适的散热系统,以确保LED灯具的正常工作。
其次是LED汽车灯具的光学设计。
LED的发光特性决定了其在光学设计中有很大的灵活性。
光学设计主要包括光线的控制和均匀性的优化。
光线的控制是指将LED发出的光线按照一定的规律聚焦或散射,使之能够达到预期的照明效果。
光线的控制可以通过透镜的选择和设计来实现。
透镜的不同形状和材质会对光线的聚焦和散射产生不同的影响,因此需要根据具体的应用场景选择合适的透镜。
光线的均匀性是指LED发出的光线在照明目标上的分布是否均匀。
由于LED的光源是点光源,因此会导致照明目标上出现明暗不均的现象。
为了解决这个问题,可以使用漫反射材料或结合透镜的设计来实现光线的均匀分布。
除了光线的控制和均匀性优化,光学设计还需考虑光效和色温的选择。
光效是指单位功率下的光输出量,一般可以通过增加光输出和减少光损失来提高光效。
LED照明燈具設計思維方法解析1962年发光二极管(LED)被发明后,初期的应用大多集中在仪器显示用途之上,然后逐渐扩展到3C产品背光以及照明等领域。
随着市场应用领域和规模的逐渐加大,近年来LED在各种制造与材料技术上,比过去有了更快速的进步,LED 室内灯具的设计也越来越多地关系到行业未来的发展。
一、室内照明的需求与使用的灯具人类发明白炽灯,已经有了几百年的历史,对灯具照明的功能需求、照明形式、照明物体类型、照明情景有了深入的认识,同时也设计出许多不同的灯具。
总体来看,依照发光体的不同,可以分成四个阶段:石化燃料阶段、钨丝灯具阶段、荧光灯具阶段和LED灯具阶段。
从上面提到的这些灯具样式与性能可以看出,每一次的光源革命都会引发使用方式、习惯的巨大改变,并且增加新的使用范围与方法。
二、设计的不同维度那么我们应该怎样让LED照明灯具设计达到它应有的高度,让大众除了在价格上接受外,还能够相信LED照明产品可以提供更愉快的生活呢?首先一些照明中原则性的东西不会有大的改变,仍然具有巨大的参考价值。
人类的照明需求大体包括四个方面:场地照明、物体照明、情境照明、指示与引导照明,而根据被照物的不同又分为平面光型、线光型、投光型与聚光型.此外,有时人们会需要光直接照射到物件或照明表面,被照物的照度、对比感较高,这称为直接照射.有时又会需要光线先照射到一个表面后,再反射到需要被照亮的物件或表面,这称为间接照明。
此类光线通常比较柔和,漫射的范围会比较广。
设计者需依不同的照明需求设计不同的产品.除考虑不同照明需求之外,一些设计思路也可以利用,便于切入:1、尝试自由的结构与外型设计随着LED散热问题趋于减弱,电源电路的设计越来越简洁有效。
结构与体积的限制也逐渐的淡化.这样的条件让LED灯具的外型设计更为丰富自由,能够使用的场所更为宽广。
LED灯具已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所,提供这些场所以前无法达到的光需求.掌握LED所具备的设计灵活性后,无论是采用减法设计来降低成本,增加售价竞争力;或是用华丽多姿的加法设计来增添外型吸引力,刺激视觉购买欲,都是说服买家接受LED的好方法.2、提供更灵活的控制选项LED的多色性以及快速反应的特性,使其控制性能远优于其他光源.所以我们可以根据照明控制需求及传统光源的性能限制两者间的差距,以LED设计出别的光源达不到,但可以满足大众希望拥有控制性能的灯具.例如可变色温、可调光、根据情境自动反应的智慧灯具.另外,对于喜欢把玩各种高科技产品的人,提供可自由控制与设定的LED灯具。
当今LED应用产品的热门话题:路灯,受到诸多企业的关注与青睐,国内LED 应用产品厂商几乎超过2000家投入生产。
在行业展览会上,几乎所有路灯产品大体相同,千人一面,毫无特色。
我最近接待一位德国客户,他就直言不讳的说:“我考察你们多家名企的LED路灯产品,不是很满意,安装在德国街道上会影响整体建筑风格环境”。
建议我们结合地域文化开发具有工业化的又有艺术品味的设计产品。
然而我们LED行业内许多企业没有开发照明产品的经验,有的只是简单结构设计,没有照明创意造型设计,市面上单一的“裸体”路灯,存在着诸多的问题:一.其材料表面处理(含电源),难以经受长时间恶劣环境的侵蚀。
所谓的“裸体”路灯一般是散热器直接裸露在外面。
有些厂家认为这样更有利于散热,这样考虑的前提是灯具必须安装在一个比较干净、不受外界恶劣条件影响的环境中。
而实际应用中灯具都是直接安装在户外,可能遭遇酸雨、沙尘暴、暴雪、暴晒等各种恶劣环境。
由于铝合金比重较小,散热性能优越,所以LED路灯的散热器一般都选用铝合金,但铝合金的化学性能非常活跃,极易和酸碱发生反应,暴露在空气中也非常容易氧化,虽然经过阳极氧化处理后其耐腐蚀性能得到大幅提高,但灯具安装时仍不可能保证氧化膜没有受到破坏。
当氧化膜受到破坏后,铝合金活跃的化学性能就能表现出来。
在一些污染比较大的地方容易出现酸雨,酸水会积聚在灯体上某些缝隙和凹槽里,雨过天晴后缝隙或凹槽里的酸水可能是酸先挥发,也可能是水先挥发,如果是酸先挥发则会形成酸气,腐蚀灯体,如果是水先挥发,则酸水的浓度会变浓,也会腐蚀灯体。
受腐蚀的灯体不仅影响美观、散热,更影响机械性能。
另外,“裸体”式的路灯由于散热器本身的结构特性,致使它非常容易积累沙尘和雪。
覆盖在散热器上的灰尘会在使铝合金的散热性能大打折扣,积雪也不好,积雪表面上看起来更利于散热,但实际上在寒冷的天气里灯具的散热是足够的,相反如果大量的积雪反而会对灯杆造成巨大的压力。
二.矩形状不符合防风阻要求。
我们所说的矩形状是指灯具呈近四方体形状,每个面都呈大面积的平面。
这样的平面比较好受力,当风力从某个平面垂直吹过来时,其平面不能将风力分化,从而给灯杆及灯具固定结构造成压力。
这种压力在一般情况下表现不明显,但当灯具灯杆经过长时间的老化和腐蚀以后,如若在沿海地区碰上台风,可能会造成灯杆倾斜或者折弯或者灯具掉落的危险。
三. 大功率集中在整块热沉材料上工作,易造成热岛效应。
热岛效应在工具书中的解释是:城市气温较四周郊区为高,好像一个温暖的岛屿分布于农村较凉的“海洋”之中,这种现象称为热岛效应。
其实在较大的LED路灯散热器上也存在这种现象,尤其是单纯靠自然对流的时候。
LED灯具的散热过程最主要的还是靠散热器和空气的对流换热,在排除外界风力影响下主要靠自然对流。
自然对流是靠和散热器接触的冷空气被散热器加热后自然上升,旁边的冷空气继续补充进来,通过这样不断循环把热量带走。
如果散热器过大的话其中间部分的热空气上升后傍边没有足够的冷空气可以补充(旁边也有光源在发热,空气也相对比较热),这样就会导致中间部分散热效率下降,温度升高,形成热岛效应。
热岛中心的LED比周围的LED老化更快,故障更高。
四.整体设计带来后期维护的困难。
整体式设计是指灯具整个光源腔设计成一个不可维护的整体,或者光源腔和电源腔一起设计成一个不可维护的整体。
近几年的实践已经告诉我们LED灯具不可能做到免维护。
而这种整体式灯具恰恰是不能维护的,一般上路以后出现故障在高架车上没法完成维护任务,要整个灯换下来带回厂家修理。
这种方式迫使厂家从一个制造商变成兼备制造商和服务商的角色,这是需要付出巨大的代价的。
五. 棱角锋利的裸体散热块,不符合灯具安全标准要求。
1我们所说的棱角锋利是指灯体某些金属零部件出现多个锐利的尖角。
这种尖角的存在至少有3点弊处。
其一,加工及搬运过程难以保护,容易卷曲。
其二,表面处理困难,不管是电镀还是喷塑,工件本身都要带电,在尖角处容易出现“聚电”现象,或者导致该处烧坏,或者导致涂层(镀层)过后,这都是我们不愿意看到的。
其三,容易伤及操作工人,我见过某厂家就有一款灯因棱角太锋利到时转配工人经常刮破手,更危险的是如果工人在高架车上装灯的时候如果被刮伤可能会由于本能反应将手松开,后果不堪设想。
针对以上五个问题,我们来探讨一些解决方案。
对第一、二个问题,我认为可以给灯具加一个流线型的上盖,流线型的上盖不要有大面积的平面,并且最好是中间高,周边低。
当然盖子上要有设计合理的散热孔和导流面。
1.盖子可以减轻暴晒的紫外线对散热器表面保护层的破坏;2.流线型的形状不利于雨水在上面停留积聚,能大部分的水直接导向地面,减少酸碱物质对灯具的腐蚀;3.流线型面能大幅减少积聚在上面的沙尘和雪,利于散热也减少灯杆和灯具压力;4. 流线型面能将风力分化成多个方向的力,减少灯杆和灯具压力。
对第三、四个问题,我建议将灯具“化整为零”,放弃整体式设计,改为模块化设计,关于模块化设计的优点,笔者曾在多篇文章提到。
对第五个问题,我建议灯具设计工程师要站在操作工人的角度考虑,在设计中尽量关注细节性的问题,其实这个问题很容易解决。
相信在近年来实际使用过程中暴露出来的故障,很多企业在花了许多冤枉钱和反复的折腾是否意识到这类问题呢?我们的设计工程师要感悟常规照明的精髓,他们积累了多少年的经验,特别是造型设计,因为受气体放电灯光源限制难以具备条件制作精美造型,但其现有诸多造型设计还是达到了,“白天观景,夜晚观灯”的效果。
而我们现今的LED光源因其个头小,阵列方式灵活的特点可以做成“变形金刚”般的产品设计。
诸如;深圳鹏城是否构思设计大鹏展翅的雄鹰灯,潍坊是风筝城何不可以设计风筝灯,香山的红叶,海滨城市的海豚,益阳的竹乡,盱眙的龙虾,湖州的湖笔,太空的飞碟等等,都可以做成想像型产品。
每个地方都有自己独特的地域文化和风情,根据地方特色所设计的灯具才能更受到人们的欢迎,也能让来客更了解当地的特色。
做到以科技创造生活,以艺术传播文化。
我几年前构思创意设计的“长空利剑”、“古筝情缘”、“丹凤红叶”、“航母旗舰”。
“太空飞碟”、“法拉蒂”、“海豚”、“南海雄鹰”。
近期构思创意设计:“UFO”、“一叶情缘”、“拳击手”、“美女蛇”、“葫芦娃”、得到了海内外客户及同行的青睐。
近期若干作品:灯具设计是具有生命力的,是有思想的,作为照明灯具设计师,除精通照明常识还要具备自己有一个普通安装维修工的思想。
须具备艺术修养、懂建筑思维、美工理念、音乐欣赏、要懂得发现生活的美,感受生活的美,把自己的情感融合进作品里去。
LED灯具要走工业化设计,考虑到量产化,由于竞争日益加剧,中国市场日趋国际化,对大多数中国灯具企业而言,不可能什么都搞、这样可能什么都搞不好,搞不精,因为中小企业缺乏市场网络和品牌的支撑。
走专业化发展之路,产品少而精,注重产品品质、品牌做出来后自然有批量,企业的发展重心应该放在如何开发品质更好、寿命更长、价格更低的产品上,这才能创造消费者、企业与政府多赢的局面。
一个民族要站起来可以靠武力,一个民族要富起来可以靠经济,但一个民族要强起来,只能靠文化。
LED要强盛起来,靠产业文化的推广。
“艺术点亮生活”期盼着LED应用产品风姿多彩的美好世界早日到来。
影响LED灯具光衰的因素时间:2011-03-04 浏览233次【字体:大中小】单颗LED白灯在老化板上检测出来的数据,与把LED白灯组装成一个灯具老化时检测出来的数据,肯定是有点出入的。
这个差异的大小,取决于LED工作时的电性参数和灯具的设计情况,以及灯具使用的环境。
首先,选择什么样的LED白灯。
这点很重要,LED白灯的质量可以说是很重要的因素。
举些例子,同样的以晶元14mil白光段芯片为代表,用普通环氧树脂做的底胶与白光胶与封装胶水封装出来的LED白灯,单颗点亮在30度的环境下,一千小时后,衰减数据为光衰70%;如果用D类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为45%;如果C类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为12%;如果B类低衰胶水封装,在同样的老化环境下,千小时光衰为-3%;如果A类低衰胶水,在同样的老化环境下,千小时光衰为-6%。
为何不同的封装工艺会导致如何大的差异呢?最主要的一个原因在于LED芯片怕热。
偶尔短时间内受热超过一百多度,那是不要紧的,怕就怕在长期处于高温之下,就是对LED芯片的一种莫大的损害。
一般来说,普通环氧树脂的导热系数很小,因此,当LED芯片点亮工作的时候,LED芯片要发射出热量,而普通环氧树脂导热能力有限,所以,当你从LED白灯的外部测量出LED支架的温度有45度的时候,LED白灯内的芯片中心温度有可能超过了80度。
LED的温度节点其实就是80度,那么,当LED芯片在节温的温度中工作的时候,是非常的受煎熬的,这就加快了LED白灯的老化。
当LED芯片在工作的时候,中心温度产生了100度的高温,它可以马上通过支架引脚98%把热量导出来,从而减少热量对它的伤害。
所以,LED白灯支架温度是60度的时候,它的芯片中心温度可能就只是61度而已。
从上面的数据可以看出来,选择什么样封装工艺的LED白灯,直接决定LED灯具的光衰情况。
其次,LED灯珠工作环境温度。
根据单颗LED白灯老化时的数据来看,LED白灯如果只有一个点亮工作,同时,它所处的环境温度是30度的话,那么,单颗LED 白灯工作时的支架温度不会超过45度。
这个时候,这颗LED的寿命会很理想。
如果有100颗LED白灯同时点亮工作,它们之间的间隔只是11.4mm的情况下,那么,灯堆的周边的LED白灯的支架温度也可能不会超过45度,但灯堆中间的那些LED白灯有可能达到65度的高温。
这个时候,对LED灯珠就是一个考验。
那么,聚在中间的那些LED白灯,理论上光衰就会快一点,而灯堆周边的LED白灯,光衰就会慢一点。
但如果LED灯珠相隔25mm以上,那么,它们互相发散的热量就不会那么积聚了,这个时候,每个LED白灯支架的温度应该会少于50度以下,就比较利于LED的正常工作。
如果LED工作的环境是在比较冷的地方,整年的平均温度可能只是15度左右,或更小,那对于LED来说,寿命就更长了。
或者,LED工作的时候,旁边有个小风扇在吹着,帮它驱散热气,这样子对LED的寿命也是挺有帮助的。
反正大家应该要知道,LED是怕热的,温度越高,LED寿命越短,温度越低,LED寿命越长。
LED理想的工作温度当然是在负5到零度之间。
但这基本上是不可能的。
所以,我们了解到LED灯珠理想的工作参数后,就尽可能的在设计灯具的时候,加强导热,散热的功能。
反正温度越低,LED寿命越长。
再次,LED灯珠的工作电性参数设计。
根据实验结果,LED白灯在驱动电流越低的情况下,发射的热量越小,当然了,亮度也就越小了。