LED光度学基础-章海骢
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高光效和高显色性是LED关键在目前照明领域的所有场合中,显色性已经越来越得到重视。
特别是室内环境,对显色性要求更高。
如低压钠灯有接近200lm/W的发光效率,但单色的黄色光使它只能用于道路照明和极少的其它场合.像美国能源部(DOE)对用于室内照明的LED灯的显色指数已从原来的70(2007,8)提高到近来规定的≥80(2009.12)。
在国内的照明设计标准中,也规定有办公室和宾馆饭店中的显色指数应在80以上的要求。
在光源品质的选择上,高光效和高显色性是LED关键。
上海照明学会章海骢理事长认为,高光效和高显色指数且符合照明环境或照明作业对象的白光才是最好的白光。
业界争议不休的LED和传统光源的竞争和替换市场谁主沉浮的问题,章海骢理事长也有自己独特的观点。
他认为,在当前技术条件下,LED高光效意味着比传统光源的发光效率要高,因为现在不同场合传统光源在充当主角,如果非要比出高低的话,可以将发光效率高的传统光源装入灯具内作为标杆,再将LED灯具装入此灯具后做比较,就是很好的方法.DOE目前文件中就有将普通灯泡﹑M R16和荧光灯的比较;至于显色指数,各种不同场合下的显色指数是人为规定的一个数值,有些场合中没有规定,如室外照明;有的已作出详细规定,特别是室内照明中的要求颇多,例如家居环境中显色指数在80 以上,已经成为俗成的要求了。
因此,比传统光源有高的效率(或做成的灯具比传统灯具有更高的光输出)和显色指数大于80似乎应该是衡量室内照明用白光LED的一个界线。
LED进入照明界的趋势已经明朗,高光效和显色指数好的产品,已经在一些室内外照明中崭露头角,显现出不俗的成绩和强劲的发展势头。
因此在看LED的光效时一定要关心它的显色指数,只讲光效,没有显色指数是没有实用。
道路照明水平下的人眼中间视觉
章海骢
【期刊名称】《照明工程学报》
【年(卷),期】2009(020)0z1
【摘要】本文说明了目前各国道路照明标准规定的机动车道路面亮度范围是处于中间视觉靠近上限(明亮端)的区域内的事实,因此,针对目前不少学者在推广白光光源做道路照明灯具光源时,通过对白光/黄光(金卤灯、无极灯、LED灯、高压钠灯)的光源做了S/P(不同光源的光谱在暗视觉/明视觉的光通比)计算后得出白光胜于黄光的结论,并做了相应的数学计算.本文说明了S/P仅是表示光源的一个属性而已,这个属性带来的计算结果仅在周围环境的亮度处在暗视觉亮度时才会出现.至于用于道路照明的亮度范围,在数值上与此简单的比较相距甚远.因此用S/P计算得来的亮度来替代传统的亮度和选择光源是没有实用意义的.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】章海骢
【作者单位】上海照明学会,上海,200233
【正文语种】中文
【相关文献】
1.中间视觉条件下道路照明光源应用节能研究 [J], 张晓峰;杨晓晴
2.中间视觉条件下符合道路照明安全标准的LED路灯研究 [J], 杨春宇
3.中间视觉条件下道路照明浅析 [J], 张晟鹏
4.中间视觉条件下的道路照明反应时间 [J], 张青文;陈仲林;刘英婴
5.道路照明常用光源在中间视觉条件下的光效 [J], 胡英奎;陈仲林;刘英婴
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是规定LED光引擎的时候了上海市照明学会章海骢一,概述1.从LED光源目前推广应用中出现问题的一个原因看规范化的重要性传统光源的发光状态中,除了有可见辐射外还有相当一部分的红外和紫外辐射,还有许多的热传导损失.余热对它的性能影响不大,可以单独工作,也可以工作在不同形式和大小的灯具中得到与原来裸光源近乎相似的光源光输出.所以,只要点亮在那里,或将光源换个品牌,都可以照常工作,并对照明效果影响不大,原因是光源的光输出与标称值的差距不会太大,所以说,它的工作状态和输出特性很容易复现,并与它周围(环境)基本上是游离的(当然有的光源如荧光灯或高压钠灯它们的光输出与环境温度有一点关系).由此可见,点亮传统光源就只要有一个灯座再配合相应的电器附件,事情就这样简单.在过去近百年的历史中,灯座﹑电器都发展得非常成熟和完备,成为全国统一的乃至世界上一样的标准化的产品(尽管有点小小的不同).在使用时,一旦出现问题,随地或随手可以买到特性类似接口一样的光源﹑灯座和电器配件,维护工作十分方便,使用者需要的库存量也极少和极小(指体积).LED光源就不同了,它在工作状态中只有25%左右的可见辐射,余下的能量全部转变为热,热加热芯片,芯片的温度迅速提高,结果造成光输出的快速大幅度减少.因此,LED灯具中将芯片上的热量有效地散出去让LED在自身温度不会变高是是关系到LED的光输出多少﹑稳定和LED寿命的头等大事,也是设计者要做的最重要的工作之一. 梢有不慎,相同的LED 光源在同一种灯具中的光输出和寿命会出现明显的差别,在不同的灯具中差异就更大了.真因为如此,到目前为止,尽管LED的发展势头极好,但许多深层次的问题尚未解决(不是单指LED的性能等),最大的问题之一是它在使用和维护中遇到的瓶颈:1)不少看似一个作坊的企业,自己封装或将买来的LED装在散热片上, 在这样缺乏专业条件下生产出来的实在是不靠谱的东西,产品的品质特别是可靠性自然是得不到保证的;2)产品的品种规格名目繁多,各家各做,没有统一的说法.现在标准的制订又严重迟后, 致使用户不敢放心用,说不准那天,原来的样式全换了过来了,现在的花费全部泡汤;3) 大规模使用的用户无法做维修品的库存,一则是光源和灯具无法分离,体积庞大,重量又重,实在不方便,大有增加库存容积和库存量的可能;二则,非制造商专业的人士不知内中的奥秘,还不敢去拆和修,即使做了也保证不了达到原来质量,无形中增加了用户的有形和无形的压力和维护成本;三则,这个产品的生产厂家说不准没几年就消失了,到时候更换找谁呢?. 在LED技术快速提升的时候,大量的推广和使用必然会出现上述问题,关键是没有从为数众多的灯具产品中筛选出一些可以通用化和系列化的发光部件和散热系统,推行系列化和标准化.当务之急是要逐步规范化起来,从单个LED到灯具产品中用的LED器件开始,寻求可以规定下来的内容,实施规范,制订标准,制造相应的规范化的器件.目前国际上几个大公司组织起来的ZHAGA组织,就是进行研究通用化的课题,寻找解决之路[1].2.光引擎的出现是必然的趋势近年来出现的光引擎可称得上是向”灯泡”迈出的第一步.先做一个比方,目前买来的LED器件好像是传统光源中的电弧管,有了电弧管后,只要接上电源它就会亮.但这样使用非常不便,又容易打破,一不小心还会遭电击,更无法方便地随处携带﹑保存和使用,不能直接发挥它的功能.因此,只有在专业的灯泡厂中,经过了外壳封装设计,用合理的方法将它接上电极,装入玻璃泡壳使电弧管处于泡壳中的合适位置后,并再在泡壳内充入一定气压的相应气体,然后再封起来,装上国际上规定尺寸的灯头,焊上焊锡做成一个灯泡后就能在灯具设计者手中方便地设计灯具,在流通的市场上﹑在渠道中﹑运输和储存,在客户手中方便地使用.其安全性能和技术性能得到保障.要使LED的光输出达到寿命规定那样长的话,就要象上面所说的将LED器件(电弧管)由专业公司(灯泡厂)考虑其散热和驱动后(支架﹑导丝和灯座,然后焊接)制作成一个非常专业的模组(灯泡配上标准规定的电器配件), 就象一个灯泡一样,既有寿命又有可靠性的保证.LED无法脱离散热系统单独存在,而目前用好LED似乎是下游公司的事.由于上述的种种原因,实际上往往做不好的,即使做出来,也是不专业的,往往做不到位.它们的一致性和可靠性受到质疑.目前在推广中碰到的种种问题甚至造成负面影响不能说与此无关.因此,由专业化做芯片和封装的大公司将LED在通盘考虑光学特性(照明应用)后装上光学元件连同散热系统一起做好,并配有数据匹配的专业驱动器,成为像传统光源一样的系列LED光源产品,这就是”光引擎”的使命,使这个”新光源”成为一个大家放心使用的”灯泡”了.LED光引擎(LED light engine简写LLE)的名词已经由北美照明学会提出,定义为:包含LED封装(元件)或LED阵列(模块)﹑LED驱动器以及其他光度﹑热学﹑机械和电气元件的整体组合.该装置要通过一个与LED灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路,使用该LED 的灯具不使用标准灯座[2].光引擎(LLE)是个好东西,但要推出光引擎,首要的问题是如何将光引擎分类和分级?用什么参数进行分级?其次的问题是光引擎的大小尺寸的规范化﹑测量和电气连接的标准化等内容[1]..二.传统照明产品分级的一般规律作为工业化的产品,分级(功率或某个性能)是必须的,除了因产品生产的需要,生产线上不可能也没有必要做连续等级的产品.实际上分级都有与其功能相关的因素.象服装尺寸的分级是按人体的高矮和胖瘦决定的,鞋是按人的脚的大小和宽度决定的.而传统光源按功率分档的原由就是考虑人眼的视觉特性后得来的.首先,人眼不象仪器那样敏感,比较一个东西的亮暗并不总是100lx比95lx更亮,即使亮了一点,但这么接近的数值往往也是无法区分出来的,恐怕只有照度计才能反映出来.因此,可以说一个灯泡在暗到怎样的地步(光通量衰减)人眼能察觉出来后才需要更换新的是一个与光源产品分档有关的一个课题.从目前的照明知识知道,当一个灯泡的光输出减少到原来值的70%后才会明显察觉到,才需要更换,这就是衡量光源寿命---光通寿命的来历,也是灯泡分级的重要依据.其次,我们知道,在规定背景亮度不变的情况下,用仪器测量得到的物理亮度L与眼睛感觉的主观亮度B之间的关系是[3]:B=k·logL因此,感觉量B和物理量L之间的差异呈对数变化.这符合上面所说的现象,也成为传统的一切照明设备﹑照明标准值分级的依据,例如:1.在照明设计中的照度标准是:1﹑2﹑5﹑10﹑20﹑50﹑100﹑200﹑500﹑1000lx的等级[3],相邻级间的比例分别为:2﹑2.5﹑2﹑2﹑2.5﹑2﹑2﹑2.5﹑2;2.在国标中照度的分档是05﹑1﹑3﹑5﹑10﹑15﹑20﹑30﹑50﹑75﹑100﹑150﹑200﹑300﹑500﹑750﹑1000﹑1500﹑2000﹑3000﹑5000lx[4]. 它们相邻级间的比例分别为:2﹑3﹑1.66﹑2﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.66﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.66﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.66.3.在传统光源光输出特性比较稳定的情况下(lm/W变化不大)光源功率分档是:(1)普通白炽灯的功率是 25﹑ 40﹑60﹑100﹑150﹑200﹑300﹑500W等[5],相邻级间的比例分别为:1.6﹑1.5﹑1.66﹑1.5﹑1.33﹑1.5﹑1.66;(2)高压钠灯的功率是70﹑100﹑150﹑250和400W. 相邻级间的比例分别是:1.43﹑1.5﹑1.66﹑1.6.图1 传统光源功率和照度等级以及LED路灯功率的分档图由此可见,系列数据相邻两个之间的比值比较稳定,呈波浪平稳的形态.同时产品的分档没有必要分得太细,整个曲线的形态圆滑.三.对LED产品的分级,是功率好还是光通好?用于照明的LED是功率型器件,理应按功率分档,但目前每W功率发出的光通量的数值差距较大,装在灯具上后的差距更大,不会接近,更谈不上统一,所以按功率分等级会在应用中带来很大问题的.例如:道路灯中规定有160W功率[6]这一档的.但灯具的系统光效差别太太,有70lm/W也有>100lm/W的,相差达1.4倍以上.那么要照明一条道路得到相同的照明效果的话,就会碰到问题,两种产品使用的功率就会大到差1.4倍,显然,按功率分档难以反映实质,是不妥的.目前, GB/T24827规定LED路灯按照功率分类,有20W、30W、45W、60W、75W、90W、120W、160W、180W、200W、250W和300W等12等级,它们之间分档等级之比分别是:1.5(30W/20W),1.5,1.33,1.25,1.2,1.33,1.33,1.125,1.11,1.25,1.2.系列数值与其它的数据变化不同,呈下降趋势,见图1上绿线所示.从使用的角度上看,这样的分级是有问题的.过去几十年来路灯都用150W(15000lm)、250W(28000lm)和400W(48000lm)的高压钠灯做光源 (括号中的流明值是普通高压钠灯的数值,不是近来高光效高压钠灯的数值),它们的光通量分级是(考虑照明的利用系数:路边0.45,屋边0.15,合起来是0.6)9000lm(15000lm·0.6)、16800lm和28800lm.可见相邻间光通量的比例是:1.87,1.67.但是以往这样的功率分档造成的光通量的等级跳跃较大.特别是国内大部地区不太讲究照明设计和喜欢规范操作,使路灯高度总是10m或12m的情况下,路灯杆之间的间距也总是30m左右, S/H∽3.0,一层不变,最终在路面上会出现过亮---过度照明的问题,有的道路上的照度可达到50lx甚至更高.反过来,看LED路灯就不应该有这个问题了.LED的功率很小,有若干颗小功率的LED拼装而成,合适的数量和光输出,路面上的过度照明问题理应该以解决了.这就是用灯具的光通输出来分级的原因和好处.四.按照应用场合中的需要探讨LED的分级各种照明产品使用于不同的场所,有不同的安装条件,但总有一个照明要求的技术指标来考核,利用这个数据结合使用情况,就能够考虑在使用过程的产品分级.下面举两个例子来说明这方面的问题:1.对道路照明来说不同道路有不同的照明指标[7],有机动车道用的和非机动道用的,两类道路上的几何尺寸也不同,需要的照明指标的数值也不同,分述和测算如下:1)机动车道当前最多的是安装高度10m和12m,S/H=3.0和4.0, 路宽/灯高=1.0,的几种规范的情况.使用照度是20lx和30lx.(1)灯具的安装高度约10m时的三车道情况路宽∽10 m,三车道,采用目前常用的灯具安装距高比S/H后,在路面上需要照度是20lx和30x时,考虑到环境比0.5和维护系数0.7后,需要路灯发出的光通量见表1中的数值: 表1考虑了S/H=3.0,3.5,安装高度H=10m后机动车道路灯需要的光通(2)在安装高度12m时的四车道情况:上述两种情况需要的光通量见表22) 非机动车道和人行道.1)在非机动车道上,灯的高度为6-8m,安装的S/H仍是S/H=3。
美国”能源之星”对SSL灯具的要求章海骢“能源之星”是美国能源部(DOE)发给那些产品在能效水平上满足现阶段能效要求的上市场的照明产品时使用的一种标志,是一种代表它是绿色环保产品的标志.在市场上看到贴有该标志的产品就是经DOE认证过的节能产品.从上世纪90年代开始已沿用了十几年了.主要是发给代替白炽灯的满足发光效率指标要求的紧凑型荧光灯(CFL)等产品.标记是一个用绿色植物包围起来的似灯泡形状的图案.凡是在美国市场上销售的满足该类产品能效要求的产品都可以申请.LED的出现使照明电器产品增加了新的系列和品种.由于它与传统光源在形状上﹑发光机理上的很大不同,并在能效上的潜力上一开始就被看好,因此竞相研究和开发,使一种全新的光源和形态很快呈现在我们的面前.人们预期在2015年左右,市场上的商品光效可达到130-150lm/W.LED是固体光源,用它制造的照明产品称半导体(固态)照明产品(英文简称SSL).由于它的迅猛发展,DOE非常重视它的进展和应用.为了将这类新光源纳入”能源之星”管理渠道,近来DOE公布了SSL产品申请”能源之星”的要求.现将它全部内容(第一版本)概括地介绍如下,相信对国内同行亦会所借鉴:一.分类和目标按照现有SSL产品的水平,”能源之星”将分为近期和远期的两大类.近期产品的要求称为A类,定义为能耗性能指标达到或超过目前同类应用场所荧光灯具的性能;远期产品的要求称为B类,目前尚没有定义,将视发展的情况和实质性提升能效要求到达更高的性能水平后再定,计划三年内达到.二..限定对象目前申请限定的对象是:1.SSL产品申请”能源之星”只限定于一般照明应用的范畴,如果用于装饰照明的产品也可以用于一般照明的话也属此例.2.上述要求规定了两类产品:商业用和住宅用的SSL产品.它们要使用通常的电网电压,不是交通信号指示灯和单纯的装饰类照明灯具.三.对灯具和驱动的要求1.对灯具的色度要求见表1:表1SSL产品申请”能源之星”的产品需达到的色度要求相关色温(CCT)的范围和要求规定灯具的8种色温,色坐标必须落在下面注定的范围内,见下图1中规定的8个四边形中.规定的CCT名称CCT(K)27002725士14530003045士17535003465士24540003980士27545004503士24350005028士28357005665士35565006530士510色空间均匀度不同方向上的色度变化在0.004之内(CIE1976u’v’图)色保持在全寿命期内色度变化在CIE1976u’v’图中0.007以内显色指数(CRI)室内灯最小的CRI为75说明:能源之星的色温分类沿用了荧光灯色温的分类技术,只是将定义荧光灯色温的6个色温等级:2700K,3000K,3500K,4000K,5000K和6500K的椭圆改成8个规定的四边形,它们的位置处于相当于MacAdam椭圆或超出一些的地方.现在规定,四角区域内属于同一色温等级.8个分级规定的色坐标见表2.表2.定义SSL产品色温的8个四边形的四角的坐标值2.其他要求1)待机功耗:不工作时应不耗电.但与探测有否人员活动的监测设备合用的灯具例外.2)保证:从购买之日起三年内免费修理替换光源或驱动器,对住宅用灯具的保证日期是从运输之日起算的.3)灯具制造商要附上灯具热管理的说明﹑证书文件和试验过程.4)装置要求LED光源的平均流明衰减到起始值70%时的时间起码是35000小时(L70).5)附着在建筑上且功率大于13W的SSL灯具必须设有光控设备,能自动启闭,24小时内可人工或自动控制.6)对驱动器的要求:见表3表3SSL 灯具的驱动器的要求说明:对住宅用的SSL 电器的功率因数定为0.7完全是因为价格的问题.四.“A”类灯具的要求细分1.能效评价的建立基础根据现有”能源之星”评价要求的水平着手建立SSL”能源之星”评价的要求:1)来自市场上对荧光灯要求的水准;2)考虑LED 的灯具大部分是利用LED 的直接出射光;3)考虑被照面上需要的照度情况;4)目前LED 的能效水平.2.荧光灯具已建立的能效要求目前已建立的几类荧光灯具的能效要求见表4.3.灯具能效的评价的建立由于LED 的工作离不开灯具,灯具的设计和热设计与它的发光情况密切相关,因此,建立一个不同于传统光源的”灯具能效”评价方法是必要的,其定义为:灯具能效=灯具光输出(包含灯具的效率和热管理)/输入灯具的功率而对传统光源的灯具是用”系统能效”定义的,定义为:系统能效=在25℃的环境下,光源—镇流器系统的光输出/输入灯具的功率.本文中引用”灯具能效”评价的原因如下:1)将LED 与灯具分开的话就不能得到应有的相应数据,因为LED 的发光情况与技术要求内容相应的数据功率因数对住宅用≥0.7,对商业用≥0.9最低工作温度驱动器的最低工作温度为-20℃或更低正常工作时灯具内的驱动器和基座的温度安装后,不超过驱动制造商推荐的驱动器/驱动器座的温度.注意:UL 给出的是安全而不是长寿命,此两者规定的热要求是不同的.认证产品的内容还包括线﹑吊装件﹑近天花的情况﹑集成电路和非集成电路的封装件等.以及UL1598(灯具标准)除外的产品.EMC1.住宅内产品应符合FCC 的消费品要求(FCC47CFR 部分15,消费品发射限制)2.商业内产品应符合FCC 的非消费品要求(FCC47CFR 部分15,非消费品发射限制)噪音在A 声级以内瞬变保护驱动器要符合IEEE C62.41-1991,A 级工作.线性瞬变由7段100KHz 的环波在2.5KV 水平下构成.采用两种输入模式:共模或差模.应用场所系统能效(lm/w)器具效率(%)厨房柜内用灯58.840书架内固定灯58.850手提台灯/作业灯58.850嵌入式筒灯58.860户外入口处廊灯58.840户外踏步灯50.040户外走道灯50.050灯具提供的散热条件密切相关,不象传统光源,它的发光能力与周围的温度关系较小;2)在结构上,LED 与灯具紧密接触,不能分离,与传统光源相比,要换个光源(LED)是很不方便的;3)计入驱动和灯具的热损失后,”灯具能效”更能贴近实际,实现节能评价的目的.4.对各类灯具共性的评价内容1)对A 类灯具产品,目前建立了一个调节系数,即能效高的产品,显色指数(CRI)可以低于80;2)对嵌入式下射灯:DOE 提高了器具效率到50-60%.其原因是对双插座的CFL 的器具,50%的器具效率是很典型的.我们向上调整这个数字是因为使用有反射器的CFL 灯的灯具效率更高.使用更高的灯具效率意味着增加了灯具的能效,对住宅内用灯的能效从29提高到35lm/w,对商业用灯具从33提高到35lm/w,CRI 的调节系数同上款.3)对相关色温(CCT)的附加评价:目前高光效的LED 都是高色温的,大于5000K.而标准的住宅照明需要的都是低色温2700-3000K.为了确保灯具能满意使用,规定在厨房内的柜灯和嵌入式下射筒灯的色温不能大于3500K.对便携式灯或作业照明灯允许使用高色温的光源,因为那时需要的是看清作业的细节.对户外灯具没有限制.5.各类灯具的评价判据1)厨房柜下照明灯2)柜架内安装的作业照明灯3)便携式作业台灯3)嵌入式下射灯最小光输出每呎长度上灯具至少发出150lm(初始),由下方程计算需要的光输出:被测量的器具长度(呎)X150=最小需要的光输出(流明)需要的环带光通密度在0-60°环带内灯具发出的光通量不超过75%的总光通量(初始)最小灯具能效24lm/w允许的相关色温2700K,3000K,3500K最小光输出每呎长度上灯具至少发出150lm(初始),由下方程计算需要的光输出:被测量的器具长度(呎)X150=最小需要的光输出(流明)需要的环带光通密度在0-60°环带内灯具发出的光通量不超过75%的总光通量(初始)最小灯具能效29lm/w允许的相关色温2700K,3000K,3500K,4000K,4500K,5000K 最小光输出灯具至少发出200lm(初始)需要的环带光通密度在0-60°环带内灯具发出至少总光通的85%的(初始)光通量最小灯具能效29lm/w允许的相关色温2700K,3000K,3500K,4000K,4500K,5000K4)户外壁灯5)户外台阶灯6)户外步道灯五.“B”类灯具的说法----将来性能的目标1.B 类中的一些变化:1)范围:增加将来的性能要求,鼓励不断改进技术,使用SSL 光源设计灯具.B 类的灯具不受限于A 类的应用范围.可能主要用于一般照明的应用场合2)评价依据:B 类目录的最小灯具能效要求应该是大部分传统光源今天使用的照明系统的效率.例如,常用的最好的高性能T8荧光灯和电子镇流器系统在100lm/w.使用该系统的高质量灯具约有70%的效率,即产生70lm/w 的能效.在商业照明领域LED 灯具目前还未达到B 类的最低水平,但随着LED 的能效﹑温度偏差﹑驱动的改进和灯具设计的提高,其性能会提高.DOE 相信3年内有不少的一般照明产品的能效会达到70lm/w 的目标.由此进行B 类产品的认证.3)还有的问题:将来产品的眩光.DOE 知道近来对不舒适眩光的评价的视觉舒适几率(VCP)﹑统一眩光指数(UGR)和眩光指数(GI)都是来自特定应用场合的不舒适的主观试验报告,DOE 希望照明产业中能推荐/发展一种针对B 类灯具使用的处理令人不愉快的眩光.2.将来灯具的能效目标最小光输出≤10cm(4吋):300lm(初始)>10cm(4吋):500lm(初始)需要的环带光通密度在0-60°环带内灯具发出至少总光通的75%的(初始)光通量最小灯具能效35lm/w允许的相关色温·对住宅用2700K,3000K,3500K ·商业用没有规定减少漏气安装在绝热天花板上的嵌入式下射灯将是IC 等级的,并通过ASTME-283的漏气试验,以证实在压差75Pa 时每分钟的漏气量小于2.0立方呎.灯具必须有一个”气密”的标志或类似说明按照ASTME238中规定的在压差75Pa 时的漏气量小于2.0立方呎最小光输出灯具发出≥150lm 的光通量(初始)需要的环带光通密度在0-90°环带内灯具发出至少总光通的85%的(初始)光通量最小灯具能效24lm/w最小光输出灯具发出≥50lm 的光通量(初始)需要的环带光通密度在0-90°环带内灯具发出至少总光通的85%的(初始)光通量最小灯具能效20lm/w最小光输出灯具发出≥100lm 的光通量(初始)需要的环带光通密度在0-90°环带内灯具发出至少总光通的85%的(初始)光通量最小灯具能效25lm/w灯具的能效能≥70lm/w.3.所有的其他要求眩光的要求:正在进行中.随着B类灯具的出现,象A类灯具一样有其它的要求,但A类中的最小光输出和环带流明密度将不会应用.。
上海市区环境亮度及建筑物泛光照明亮度调查
李奇峰;俞丽华;杨公侠;章海骢
【期刊名称】《同济大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(033)005
【摘要】对上海市区夜间环境亮度分布进行了一次调查,共计测量了11处环境亮度和16幢泛光照明大楼的立面亮度.这11处环境可分成商业区、行政区、休闲区和居住区等四类,并列举了室外照明过高的影响.16幢泛光照明建筑的立面亮度和主观评价也列表给出.为了便于对建筑的泛光照明效果的评价进行量化比较,提出了一则经验公式,可试作量化评价的工具,并结合上海市夜景环境亮度的具体测量结果,给出了建筑物泛光照明亮度的推荐值,以供讨论.
【总页数】5页(P621-625)
【作者】李奇峰;俞丽华;杨公侠;章海骢
【作者单位】同济大学,建筑与城市规划学院,上海,200092;同济大学,建筑与城市规划学院,上海,200092;同济大学,建筑与城市规划学院,上海,200092;上海市照明灯具研究所,上海,200083
【正文语种】中文
【中图分类】TU133.6
【相关文献】
1.建筑物夜景亮度计算模型及修正系数 [J], 杨春宇;梁树英;张青文
2.室内照明光环境亮度——视亮度研究 [J], 刘炜;杨春宇;陈仲林
3.建筑立面泛光照明亮度主观量因素评价研究 [J], 杨春宇;陈仲林;黄彦
4.基于天空亮度变化的建筑泛光照明亮度测试与分析研究 [J], 袁景玉;刘宁;王策;唐小波;郭英鹏;任全
5.环境亮度与LED显示屏亮度调整方案的设计 [J], 逯龙
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灯具设计和检测主讲人:上海照明学会理事长章海骢章海骢,教授级高工、上海照明学会理事长,从1991年起享受国务院津贴。
1965年7月至2002年11月在上海市照明灯具研究所工作,2002年12月退休,现任中国照明学会副理事长、上海照明学会理事长。
1977年,获得“上海市先进科技工作者”称号;1990年,被评为国家有突出贡献的中青年专家;1995年,获得上海科技经营提名奖;1997年,获得“全国优秀科技工作者”称号。
灯具需要给人们创造一种光环境,具体而言,是要创造一个与人友善的环境和保证人们安全的环境,而要做到光环境的友善和安全,首先不能离开对灯具的科学检测。
所谓检测,就是通过仪器或者其他实验手段,检验产品是否符合相关标准。
以下讲讲在灯具检测、实验中遇到的一些问题。
一、一个密封电线引出的问题一只陶瓷金卤灯,用了几年后,其尾部电线发黄了,但是该电线被密封在灯具的尾部,并未与空气接触,那么,是为什么呢?经过检测发现,该金卤灯的尾部温度高达148℃,应该说,温度过高是该密封电线发黄的一个原因,但是,是不是全部呢?实验人员又把目光瞄向另外一个对象——密封电线本身,密封电线发黄、发脆、开裂、变形等现象的造成,应该不仅仅是温度过高的问题,经过对电线的检测,发现该电线的质量存在着很大的问题,虽然说该线选择的是PE线,但是目前国内却鲜有能制造合格PE线的厂家。
那么,除了电线质量问题和温度过高的问题外,还有什么是导致电线出现问题的原因呢?我们知道电线不能被过多的辐射,经过检测发现该灯具反射器没有完全包住光源漏出的紫外线,从而导致紫外线对电线长期的辐射,辐射过多肯定导致电线质量出现问题,何况时间长达数年之久,因此该电线出现了发黄之类的情况。
同时,发黄、变脆还是电线老化的现状,而要使电线老化,电线就必须和氧接触,那么在密封的金卤灯内,怎么可能有氧气存在呢?经过实验和检测表明,在密封空间发现了臭氧,臭氧在高温的作用下促进了电线消耗的化学过程,加速了电线的老化。
T5灯管提高了荧光灯的效率
章海骢
【期刊名称】《光源与照明》
【年(卷),期】2000(000)004
【摘要】编者按本文从 1 997年第 1期的国际节能照明协会通讯上全文译出。
尽管时间已过了 3年 ,但许多内容可能还鲜为人知 ,对于需要了解T5灯管及设计T5灯具的读者来说 ,无疑是一篇很好的文章。
T5灯管一旦与超级反射材料结合起来 ,可以提高灯具效率 30 %以上 ,然后还有许多问题等待着去克服。
【总页数】3页(P34-36)
【作者】章海骢
【作者单位】上海市照明灯具研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TM923.321
【相关文献】
1.高效率T5直管荧光灯具 [J], 季颖如
2.高效率T5直管荧光灯在中国的兴起 [J], 李先栗
3.T5荧光灯管光衰特性技术机理分析 [J], 韩俭荣
4.T5荧光灯管光衰特性技术机理分析 [J], 韩俭荣
5.德国德勒斯登科技大学与Novaled开发创纪录的白光OLED,效率超越荧光灯管 [J],
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E D光度学的基础
章海骢
光是
一.
度
光通量--------发光体的
发光强度-----发光体的
亮度------发光体
反射体----受照体照明后的反
射光
照度-----------受照体的
四个单位的图示:
1.光
:看得见的光辐射功率
单位:瓦
光通:流明(lm)
眼睛视网膜上的视觉细胞
明视觉:锥体细胞>3cd/m2.
暗视觉:杆体细胞<0.003cd/m2.
两种
分别V(λ)和V’(λ)曲线目前的光通量由V(λ)计算得到的
明视,中间视觉和暗视觉说明
1W555nm的黄绿光发出的光通量是: 683 lm.
说明:
对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感.
其它颜色的
光线的敏感度
低于555nm的
值.
有V(λ)曲线.
相同
(Φ
发光效率就能说明这个问题.
发光效率(luminous efficiency):
光源发出的光通量/光源的输入功率.
发光效能(luminous efficacy):
系统(光源+电器)发出的光通量/系统的输入功率.
常见
卤磷酸钙粉50-70lm/w
---三基色粉80—104lm/w 高压汞灯54lm/w
高压钠灯70-120lm/w
金卤灯60-90lm/w
陶瓷金卤灯85-100lm/w
LED(白) 60-90lm/w
2.发
一个电珠,光通量一样,但装于手电后效
果不同了.
还需要发光
强度的概念.
发光I的定义:
单位立体角中的光通量.单位(cd): 1cd(坎特拉) = 1lm/1sr
立体角ω:
包围空间一点的空
间角度:
常用
从光源
对
3.亮(发光体)和出光度(反光体)
亮度概念的引入:
亮度L的定义:
单位投影面积上发出的光强L=I/S
单位:cd/m2.读作
每平方米坎特拉.
亮度
亮度
亮度
出光度M与亮度L
表面反射的光通量构成了出光度.反射量的多少与反射率有关.出光度M: M=ρ•E
出光和亮度的计算(从照度算亮度)
发光亮度举例:
钨丝灯、HID灯: ~106 cd/m2.
荧光灯:T12:3-4000 cd/m2.
T8卤粉:>8000 cd/m2.
三基色粉:>10000 cd/m2.
T5:16000 cd/m2.
CFL:40000 cd/m2.
人眼适应的最好亮度:100 cd/m2.
白云:8000cd/m2.
道路:0.5-2.0 cd/m2.
三基Φ=
我们人眼
4.照
被照面上单位面积S上接受的光通量.
E= Φ/S
单位:勒克司(lx).即1lx=1lm/1m2.
举例:
夏天的太阳下:80000-100000lx
满月下:2lx
办公室:500lx
车间一般照明:150-300lx
体育场(国际):垂直1200lx
居住小区最佳半柱面照度Esc:3~10lx
有多
照度
二.LE
1.基
2. L
2)与
特别
3)光
积分
达
看L
准确
基准
半导
3. L
LE 测量
远场
L=
近场条件(CIE标准条件B) :
L=100mm,
接受面对LED顶的张角0.01sr,相应平面角6.5º.
.
测得的平均光强符号:I
LEDB
4. L
利用。