LED灯具配光曲线
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LED室内照明灯具的配光解读在各种照明场所中,灯具的重要性不言而喻。
灯具本身的基本作用是提供与光源的电气连接,而在一般情况下,用户最关心的是这一盏灯是否能够照亮我们希望它照亮的地方,是否使我们感觉舒适;然而,对于职业的照明设计师而言,他除了要熟知各种灯体的选材、透镜及反光系统之外,还必须根据灯具的配光曲线了解灯具投射的光斑质量,计算灯具的效率及空间内任意点的照度值,以此还可以计算空间区域内的照度分布情况。
因而,我们可以毫不夸张地说,灯具的配光曲线是灯具的生命线。
在此,我们就一起来探讨一下,LED室内照明灯具的配光究竟是如何一回事。
1.配光曲线的概念配光曲线的定义:配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。
它可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。
当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。
配光曲线的分类:配光曲线按照其对称性质通常可分为:轴向对称、对称和非对称配光。
轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。
对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时,这样的配光曲线称为对称配光非对称:就是指C0°-180°和C90°-270°任意一个剖面配光不对称的情况。
配光曲线按照其光束角度通常可分为:窄配光(<20°)中配光(20°>40°)宽配光(>40°)其实没有严格的定义各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。
说了半天的定义和分类。
下面我们来看点实在的东西——支架的配光曲线图:T=C0°-180°A=C90°-270°这里的第一张图就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了,要想读懂它首先要知道T和A 这2条曲线分别来自哪。
LED室内照明灯具配光分析在各种照明场所中,灯具的重要性不言而喻。
灯具本身的基本作用是提供与光源的电气连接,而在一般情况下,用户最关心的是这一盏灯是否能够照亮我们希望它照亮的地方,是否使我们感觉舒适;然而,对于职业的照明设计师而言,他除了要熟知各种灯体的选材、透镜及反光系统之外,还必须根据灯具的配光曲线了解灯具投射的光斑质量,计算灯具的效率及空间内任意点的照度值,以此还可以计算空间区域内的照度分布情况。
因而,我们可以毫不夸张地说,灯具的配光曲线是灯具的生命线。
如何了解生命线则成了各个照明设计师的技能标识。
在此,我们就一起来探讨一下,LED室内照明灯具的配光究竟是如何一回事。
以灯具中的光源为球心,通过球心和光轴线的剖面作为绘制配光曲线的平面。
以光源为极坐标的原点,以光轴线为0°轴,圆的半径长短表示发光强度的大小。
在这个极坐标平面上,把灯具从0°开始的各个张角的发光强度绘制在图上,即成为一个灯具的完整的配光曲线。
配光曲线按照其对称性质通常可分为:轴向对称、对称和非对称配光。
轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。
对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时,这样的配光曲线称为对称配光非对称:就是指C0°-180°和C90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。
配光曲线按照其光束角度通常可分为:窄配光 (< 20°)中配光 (20°> 40°)宽配光 (> 40°)其实也没有严格的定义各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。
说了半天的定义和分类。
下面我们来看点实在的东西——支架的配光曲线图:T = C0°-180°A = C90°-270°这里的第一张图就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了,要想读懂它首先要知道T和A这2条曲线分别来自哪。
照明配光基本类型定义室内照明的配光类型并无专门定义。
在道路照明中,CIE和IES都是根据光强的前向分布和侧向分布的组合来定义类型。
IES前向分布类型…配光曲线常见的两种表示方法极坐标表示法:这种方法通常用于描述室内和道路的灯具的光分布。
它很形象地以极坐标的原点表示灯具的光中心,以一定方向的矢量…光度学的基本知识平面角和立体角:平面角的单位叫弧度,1弧度是半径为1米的园上,1米长的圆弧对圆心所张的角。
立体角的单位叫球面度(sr),1球面度是半径为1米的球面上, 1平方米的球面对球心所张的立体角。
光通量:光通量是光源在单位时间内发出的光量,也即为辐射通量(或辐射功率)能够被人眼视觉系统所感受的那部分有效当量。
常用的光度测量定律照度的平方反比定律:垂直于光线传播方向的照度与光源在该方向的光强成正比,与光源到表面的距离的平万成反比。
注意:只有点光源才符合距离平方反比定律。
(测试距离不应少于灯具出光口面最大尺寸的10倍灯具光度学坐标体系球体表示的等光强曲线:1、光源放于球体中心;2、光源的尺寸与球体的半径相比能满足点光源的条件;3、球体上的坐标可用来表示此方向的光线;4、球面上光强相等的点连接起来,即得如图的灯光强曲线。
空间坐标系统:为了表达灯具的光度特性,建立了空间坐标系统;分成二类:灯具光度参考轴向下A- a B-B、C-Y;灯具光度参考轴水平X-Y、V-H主要用作电器或仪表上的指示灯,发光强度很低。
如图是一支绿色LED的相互间隔为45°因而共8个剖面上的配光曲线。
虽然它们的形状相异甚大,但是法向发光强度均相等,为216mcd,因为从图中可以看出,仅在靠近法线方向附近的配光曲线的形状是相同的。
试想如果没有如图所示的8条配光曲线,单凭法向发光强度值,就会误认为它是很好的管子。
第二种:椭圆形丄ED第一种:长方形丄ED大,面积在室内照明往往很重要。
距离一一LED整灯配光不等于LED模组配光;反之亦然,距离可能改变整灯的配光。
LED灯具配光曲线资料LED灯具光强配光性能知识(杭州)1.配光曲线的测试原理2.配光曲线的各项图表(光强分布图,光强矩阵图,光束角的分析,等照度曲线的分析)3.LED灯具角度分类4.室内照明直接眩光评价方法(亮度限制曲线)5.如何用IES做照明设计分析灯具配光性能知识LED优势w电压:LED使用低压电源,单颗电压在1.9-4V之间,比使用高压w电源更安全的电源。
w效能:光效高,目前实验室最高光效已达到161 lm/w(cree),是w目前光效最高的照明产品。
w抗震性:LED是固态光源,由于它的特殊性,具有其他光源产品不能w比拟的抗震性。
w稳定性:10万小时,光衰为初始的70%w响应时间:LED灯的响应时间为纳秒级,是目前所有光源中响应时间w最快的产品。
w环保:无金属汞等对身体有害物质。
w颜色:LED的带快相当窄,所发光颜色纯,无杂色光,覆盖整过可w见光的全部波段,且可由R\G\B组合成任何想要可见光。
(一)配光曲线测试原理(二)配光曲线各项图表参数w1)基础参数w灯具光通量(luminaire lumens)w有效光通量(effective luminous flux)w灯具效率(luminaire efficiency)w中心光强(central intensity)w最大光强(maximum intensity)w最大光强角度(angle of maximum intensity)w光束宽度(beam angle)w光强分布数据(intensity data distribution)w光谱分布曲线(intensity distribution curve)w平面等照度曲线(iso illumiance)2)室内灯具参数w基础参数w上射光通比(up flux rate)w下射光通比(down flux rate)w最大允许距高比(maximum s/h)w亮度限制曲线(luminance limit curve)w室内灯具利用系数数据列表(utilization factor table of indoor)w灯具概算曲线(budgetary estimate table)w基础参数w半峰边角(half peak side angle)w Type B 光强分布数据(Type B intensity data)w区域光通分布数据(zonal flux distribution table)w空间灯光强曲线矩形网图(space iso intensity curve )4)道路照明参数w基础参数w最大允许距高比(maximum s/h)w路边上射光通比(up flux rate of stree)w屋边上射光通比(up flux rate of house)w路边下射光通比(down flux rate of stree)w屋边下射光通比(down flux rate of house)w环带光通量(zonal flux)w灯光强圆形网图(iso candela diagram on circular web)w 利用系数(coefficien utilization curve)(三)LED灯具角度分类w配光曲线从它的对称性质来说可以分为:轴向对称、对称和非对称3种。
L E D灯具配光曲线
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
LED 灯具配光曲线
一.实验目的
1、理解配光曲线测试仪的基本原理。
2、掌握正确运用灯具配光曲线测试仪对LED 灯具进行测试。
3、掌握理解和分析配光曲线的测试报告的方法。
二.仪器用具
GO1900L 灯具配光测试系统,各种灯,夹具,米尺,灯具接头。
三.实验原理
1、测量系统构造和原理
在本系统中,测量是通过转动灯具的垂直转轴并且探头保持不动来实现的。
因为垂直转轴通过灯具的光学中心,所以这就相当于探头绕着灯具在离灯具一定距离的球面上作圆周运动。
根据光度学相关知识可以知道,照度和光强的关系可以由下式来表示
2
cos r I E θ= (8-1) 式中:E 为照度,I 为光强,r 为光源到光接收面的距离,θ为光束中心与光接收面法线的夹角。
在本系统中,θ始终为0,所以cos θ始终为1,公式简化为:
2r
I E = (8-2) 因此,
2r E I •= (8-3)
照度值E 由仪器测出,光源到探头的距离r 由用户按规定条件设定,那么光强值也就得到了。
本系统测试的另一个参数等效光通量Ф是在假设LED 灯具的发光特性在同一环带上是各向同性的前提下通过光强对立体角的积分来得到的,即将测试平面内(X 平面)两个与光轴夹角相等的测试点光强值作算术平均后得到一条X 平面内的光强分布曲线(关于光轴对称),见图8-2。
然后将这条曲线绕光轴旋转180°得到LED 在整个空间的光强分布。
计算公式如下式所示:
⎰Ω•=Φi i d I (8-4)
式中,I i 为两个与光轴夹角相等的测试点光强的算术平均值,Ωi 为同纬度环带立体角。
假想一个以灯具光学中心为球心、灯具光轴为极轴、测试距离为半径的球面,把光强分布曲线测试点的光强等效成球面上同纬度环带的平均值。
测试基准面
图8-1 基本系统构造及原理
图8-2 X平面内光强分布及等角度环带图
2、仪器的基本功能
GO1900L灯具配光测试系统主要测量对象为具有杯形灯罩的灯具,测量参数为经过灯具光学中心且垂直于灯具口面的水平平面内的光强分布曲线,可以分别用极坐标图和直角坐标图表示,以及各个测试点的光强数据。
整个测试过程由程序自动控制完成,用户只需在测试前输入必要的测量参数(如测试距离等)即可。
同时,用户也可以手动使灯具绕水平轴转动,观察垂直于灯具口面的不同平面内的光强分布曲线。
四.实验内容要求
1、自动转台的放置
将自动转台放在距地面60-80厘米的水平且稳固的桌面上,若不水平,可以调节自动转台的四个底脚至转台水平为止。
2、灯具的夹装
本系统提供了夹持器用于用户灯具的夹装,根据灯具口面的大小调节夹紧螺母,将夹条松开,然后向前推灯具,旋动夹紧螺母使夹条互相靠拢。
在快接触到灯具时,再次推一下灯具使灯具口面贴紧夹条的限位处,旋紧夹紧螺母,再旋紧灯具固定螺母(共6个),最后旋紧锁紧螺母(共2个)。
3、探头的安装及定位
(1)在GO1900L灯具夹具上装上所配的C型激光对准器,打开自动转台后面板上的电源开关,转台会自动复位并保持在该位置上。
打开激光器电源,调节灯具夹具的水平调节螺母,使光束朝前水平射出。
(2)水平方向定位。
1)待转台停止转动后,将探头移至离灯具一定距离。
此距离应满足照度的距离平方反比定律。
一般来说,测试距离应至少为灯具口面最大直径的10倍,且不小于0.5米;
2)调节探头高度,使激光光斑落在探头中心处,调整探头的位置,使探头的中心对准灯具光学中心并使探头轴线与光束平行,观察探头上方的水平珠气泡是否在圆中心位置,若不在圆中心处,微调云台(三个转动方向)使之移动到圆中心处,此时代表探头已水平;
3)探头到测量基准面距离的测量。
用卷尺量出从测量基准面到探头后部刻线处的垂直距离(建议精确到毫米),在测试过程中需将测量值输入到软件中。
五.实验结果以及灯具图片。