LED燈具與傳統(tǒng)燈具的差異性比較

　　本文從LED燈、燈具及其現(xiàn)狀為切入口，在LED燈、燈具相關(guān)定義的基礎(chǔ)上，分析了LED燈具的特點和目前存在的問題，并與傳統(tǒng)燈具性能、評價和設(shè)計方面做了比較，同時針對國際電工委員會（IEC）、美國能源之星（EnergyStar）、北美照明學(xué)會(IESNA. 在LED燈具有關(guān)標準的出版情況和我國LED燈具有關(guān)的國家標準的出版情況進行了介紹。

　 LED進入照明領(lǐng)域，引發(fā)了一場新的照明技術(shù)領(lǐng)域的革命。由于不同形狀、數(shù)量，尺寸的LED可以按不同方式排列組合、不同LED替代燈中的LED結(jié)構(gòu)可以不同等特點，在照明領(lǐng)域中出現(xiàn)了各式各樣的LED照明產(chǎn)品（例如：LED裝飾燈具、LED道路燈具、LED投光燈具、嵌入式LED燈具、LED隧道燈具、LED臺燈和交通信號燈具等）及傳統(tǒng)光照明源替代品（例如：LED替代白熾燈、MR16、PAR燈、直管形熒光燈T8/T12等）。隨著LED技術(shù)的不斷提升和人們對照明感官視覺追求的進一步提高，人們對LED燈具的設(shè)計和性能要求上更加具體，這就對燈具制造商和照明產(chǎn)品設(shè)計師提出更高的要求。

　 半導(dǎo)體LED固態(tài)照明是近年來新近發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)，對照明終端產(chǎn)品設(shè)計師和燈具制造人員而言，既需要掌握傳統(tǒng)照明行業(yè)的知識、國內(nèi)外標準動態(tài)，又需要熟悉和了解LED器件方面的知識，特別是要準確把握LED燈、燈具界定以及與傳統(tǒng)照明燈具差異性。由于半導(dǎo)體行業(yè)和照明電器行業(yè)分屬不同行業(yè)、以及目前對半導(dǎo)體LED固態(tài)照明（SSL）缺乏足夠的標準支撐，現(xiàn)階段國內(nèi)LED照明產(chǎn)品存在魚龍混雜的現(xiàn)象，制造商聲稱的產(chǎn)品性能往往與實際結(jié)果相差甚遠，顏色質(zhì)量、壽命預(yù)測上更是極度夸大，這對我國LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和消費者信心的培育上都是不利的。

　 本文從LED燈、燈具及其現(xiàn)狀為切入口，在LED燈、燈具相關(guān)定義的基礎(chǔ)上，分析了LED燈具的特點和目前存在的問題，并與傳統(tǒng)燈具性能、評價和設(shè)計方面做了比較，同時針對我國和國際上LED燈具標準情況進行了介紹，點明應(yīng)結(jié)合LED燈具的技術(shù)要素來觀察和追蹤標準的變化和發(fā)展。

　 一、LED燈、燈具及相關(guān)定義

　 1、LED燈

　 LED封裝（LEDpackage）：包括焊線連接件或其他型式電氣連接件的一個或多個LED晶片的組件，可能帶有光學(xué)元件、熱學(xué)、機械和電氣接口。該裝置不包括電源和標準燈頭。該裝置不能直接與分支電路連接。

　 LED陣列或模塊（LEDarrayormodule）：在印刷線路板或基板上的LED封裝（元件）或晶片的組件，可能帶有光學(xué)元件、附加的熱、機械和打算連接到LED驅(qū)動器負載側(cè)的電氣接口。該裝置不含電源和標準燈頭。該裝置不能直接與分支電路連接。

　 LED光引擎（LEDlightEngine）：包含LED封裝（元件）或LED陣列（模塊）、LED驅(qū)動器、以及其他光度、熱學(xué)、機械和電氣元件的整體組合。該裝置要通過一個與LED燈具匹配的常規(guī)連接器直接連接到分支電路，該LED燈具設(shè)計成不使用標準燈座。

　 非整體式LED燈（LEDlamp,nonintegrated）：含有LED陣列（模塊）或者LED封裝（元件）和標準燈頭的組件。該裝置打算通過標準燈座連接到燈具的LED驅(qū)動器。該裝置不能直接與分支電路連接。

　 整體式LED燈（LEDlamp,integrated）：包含LED封裝（元件）或LED陣列（模塊）、LED驅(qū)動器、標準燈頭以及其他光度、熱學(xué)、機械和電氣元件的整體組合。該裝置打算通過標準化的燈座直接與分支電路連接。

2、LED燈具

　 LED燈具（LEDluminaire）是包括基于LED的發(fā)光元件和匹配的驅(qū)動器，以及配光部件、固定和保護發(fā)光元件的部件、以及將器具連接到分支電路部件的完整照明器具?；贚ED的發(fā)光元件的可能形式是LED封裝（元件）、LED陣列（模塊）、LED光引擎或LED燈。LED燈具打算直接與分支電路連接。

　 混合型LED燈具(HybridLEDluminaire. :裝有基于LED的發(fā)光元件和諸如白熾燈或熒光燈等其他類型光源的燈具。

3、LED驅(qū)動器

　 LED驅(qū)動器（LEDdriver）：含有電源和LED控制電路的裝置，目的是使LED封裝（元件）、或LED陣列（模塊）或LED燈工作。

　 解讀與LED相關(guān)的上述定義為我們區(qū)別LED燈和LED燈具提供了依據(jù)，總體來說LED光源和LED燈具的主要區(qū)別在于是否與分支電路直接連接，LED燈是一種設(shè)計成不打算與分支電路直接連接的產(chǎn)品，而LED燈具是一種設(shè)計成要直接連接到分支電路的產(chǎn)品。

　 LED光引擎也屬于LED燈，但其特性介于LED燈具和整體式LED燈，與整體式LED燈的區(qū)別是它含有一個與燈具匹配的連接器，不是標準燈頭，而與LED燈具的區(qū)別是它不能與分支電路直接連接。由于可以具有設(shè)定的配光功能和標準化的連接器，LED光引擎可以改善某些LED燈具的可維護性。

　 二、LED燈具與傳統(tǒng)光源燈具的差異性

　 目前LED燈具與傳統(tǒng)光源燈具就性能、評價和設(shè)計方面存在著很多不同地方。

　 1、在LED燈具性能評價方面

　a. 色空間均勻度評價來評價LED燈具的存在的不同觀察角顏色差異。

　傳統(tǒng)光源單個發(fā)光體的特征不同，LED燈具使用的LED燈是多個發(fā)光體組成并發(fā)光的，LED燈具中的發(fā)光體之間存在顏色差異性，需要使用色空間均勻度評價來評價LED燈具顏色的空間分布情況。

　 b. 用壽命來評價LED燈具的耐用性。

　傳統(tǒng)光源的壽命性能的測量和評價已經(jīng)標準化，而且具有互換性，所以傳統(tǒng)光源燈具的壽命可以通過替換損壞的光源、以及按10年壽命設(shè)計的燈的控制裝置來滿足要求，所以一般不評價傳統(tǒng)光源燈具的壽命。LED燈具的壽命與LED本身壽命、LED驅(qū)動器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關(guān)，而且目前LED燈形式較多，除了帶標準燈頭的LED以外，其他LED燈不具有互換性，這樣對不同的LED燈具，其壽命只有通過相關(guān)的壽命評價才能確定。在評價LED燈具壽命時，不僅要聲稱光通維持壽命（LX），還要聲稱失效率（FX）。

　 c. 燈具可以利用的光通量比例的評價參數(shù)和傳統(tǒng)燈具不同。傳統(tǒng)照明燈具用燈具效率來評價，而LED燈具使用光效評價。

　d. 不像傳統(tǒng)照明光源可單獨進行光度測試，光度測量時可以使用相對法，LED光源對溫度極其敏感，不適宜將LED光源從燈具內(nèi)分離出來單獨測量，光度測量時應(yīng)采用絕對法對燈具整體進行光度測試。

　 2、在LED燈具設(shè)計方面

　 LED燈具在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、電氣配件、散熱措施以及結(jié)構(gòu)等設(shè)計方面與傳統(tǒng)光源的燈具相比有明顯出別。

　 a．光學(xué)系統(tǒng)

　 燈具的光學(xué)系統(tǒng)是燈具的靈魂，其目的是根據(jù)選定光源的特性設(shè)計一個符合具體照明要求的燈具光學(xué)系統(tǒng)。通常傳統(tǒng)光源燈具的光學(xué)系統(tǒng)由光源、燈座、反射器和透光罩組成。由于一些LED單元具有2π發(fā)光的光度特性，燈具的光度系統(tǒng)與傳統(tǒng)光源燈有很大區(qū)別。具體表現(xiàn)特征如下：

?。?）LED燈具光學(xué)系統(tǒng)一般由LED