安规网

标题: LED [打印本页]
作者: coffee957    时间: 2010-9-25 18:21
标题: LED
LEDLED光源照明设计与模拟分析(图)& G5 S8 r: a1 {# l# g/ v6 K# B) p( W
发光二极体(LED)从原本仅能应用於指示信号及景观装饰，提升至照明领域，原因在於磊晶、製程、封装等整体技术提升，促成LED亮度增进。随之而来的问题是LED真能取代其他光源吗?这是目前很多人在思考的问题，笔者以为仍须一段努力方可实现固态照明。　　一、LED照明设计+ ?% d# e) v( y" L6 o4 n7 Y
　　长久以来大眾对於照明品质非常重视，不仅要求空间照度充足，还要空间照度分配均匀，才不致於造成眩光及配光均匀度差异太大，造成空间舒适度下降。所谓照明品质乃是改善眩光、空间照度、相对色温、演色性、配光均匀度等。造成人眼感到不舒服之光线均称为眩光，眩光分为三种即直接眩光、反射眩光与背景眩光。直接眩光因光源直接入射眼睛所造成，人眼的直接眩光区为自垂直面45°~80°，如图一所示。" L4 ?1 u3 a- N' K2 R
: w3 B' z# _+ P% j1 C/ Y, S
图一、人眼的直接眩光区
# A& O. Y! x  N　　光线充足与否即是照明领域定义的空间照度问题，不同照明环境下空间照度亦有所不同，一般室内空间照度要求需达500~750 Lux，而空间照度大於500 Lux时，人眼就不易產生疲劳现象。演色性为物体在不同光源下相较於太阳光底下的呈现比，其最佳值为100，一般室内照明要求则需要高於85。& g4 a* ]$ D3 R) S
　　空间光线分佈称为配光均匀度，常见配光均匀度定义方式为(1)室内最低照度除以平均照度;(2)室内最低照度除以最高照度;(3)室内平均照度除以最高照度，一般评定空间配光均匀度之好坏，会以0.8为一基准。色温定义为黑体辐射之光色，黑体在不同温度下所幅射出之光色，与光源之光色接近时，则定义光源之相对色温为此黑体的温度。- Y# N% d$ F) D1 w

) H0 f1 P6 R: s: M. a: D4 Q0 w8 E图二、光源色温与被照体照度比较图
1 F5 l; ]+ k5 G4 i* o一般照明方式，可分为直接照明、半直接照明、全般扩散照明、半间接照明及间接照明。直接照明由於设计容易及运用方便，是最常见的照明方式，其缺点是容易產生眩光及配光均匀度差。- r9 U0 I* j; ]  f$ e: O( G

( `4 @/ L9 N* _8 V+ P(a)直接照明
- g! T1 @4 L+ y7 i* z8 Q( { / C! F; D% c# A/ u% g" e
(b)半直接照明6 R$ C/ s/ f$ t. N( @9 a

% c0 j: D# v. Y- T9 ?+ O& D! z(c)全般扩散照明4 f; C9 |. Z( K

& P: q9 i7 B* u  o& T0 {7 W. Q' H(d)半间接照明; d+ V7 v4 l' W

' ]' H* v2 ]0 n( C# t(e)间接照明
1 N/ p3 D/ w# M& y: U' G% M图三、各种照明方式2 g/ n2 U9 k4 f
　　二、LED照明光学设计+ X) o1 Q0 o( q& b7 K
　　本节使用三种配光曲线之LED灯具，来说明不同灯具造成空间照明品质之差异，图四为不同灯具之配光曲线比较，它们分别是Narrow Angle、Parabolic、Batwing三种配光曲线之灯具。
' X! D0 \. y" Q" E& W
/ V9 ]2 @% q( l图四、三种配光曲线之LED灯具
, T0 t  E5 ^+ d　　而不同配光曲线对空间照度分佈的结果如图五所示，其中(c)Batwing的照度分佈较均匀，整体空间照度差异不会像Narrow Angle那么大。(a)Narrow Angle灯具之最大照度明显是优於其他两种灯具，可惜整体之配光均匀度低於另外两种灯具，这就是所谓在追求照度提升同时，若没有设计好光线分佈即会產生问题，造成光能量之浪费，这是设计时必须注意的事。表一、二、三所示为三种灯具运用於空间中之配光均匀度数据整理，可使读者更了解其意涵。
' K5 c$ e8 o+ |- ?* }6 W % P+ B; t4 Q) E
(a)Narrow Angle
4 L" U; U$ F8 N& y8 V " u0 E+ v' J0 ^6 u7 H# |; E9 t
2 f4 k$ j) L9 d# f' z: x" E; [
光电工程师  17:54:04* `/ w; `% [& ^! h- P
睡觉(c)Batwing: B% s0 l& [" U) k; X, U
图五、三种灯具之空间照度分布图
9 D6 R  e7 s. E2 }% q& i9 x表一、Narrow Angle灯具配光均匀度
$ r- @5 j: e- i  P
% q. L6 o) p" j6 n$ k　　参考文献  ~+ F% f& s( @6 u
　　许招墉编译, “照明设计,” 全华科技图书, 十一月., 1999.4 U) h  E- e) h& v
　　日本照明学会 Lighting Handbook
6 b2 f5 r5 p/ H: [　　石晓蔚, “室内照明设计应用,” 淑馨出版社, 十一月., 1997.
$ @) `- p# [; Y( G, \　　何正伦, “照明与照明设计,” 三泰出版社, pp. 129-149, 二月., 1994.1 ]& Q& `& ], u# h& h
　　汪孝慈, “照明品质与眩光评估模式,” 中华民国照明学会, vol.18, no.2, pp. 26-30, 十二月., 2001.
. j" w* W) g0 t5 s3 s1 n" R　　黄哲平, “照明设计,” 东华书局, pp. 247-277, 一月., 1993.



欢迎光临 安规网 (http://bbs.angui.org/) Powered by Discuz! X3.2