高功率LED室内照明的灯具技术解析

别是在家居照明应用中。尽管 LED 灯型号越来越多，光效也在不断提高，但是价格高这个问题仍然存在。但是当LED光源价格降低，系统设计的整体优化，总成本就必然下降。回想紧凑型节能日光灯首次投放市场时，成本约为 15 美元，如今已降至 1.50 美元以下。因此，可以推断，随着市场的不断发展，LED 灯的价格很快便能到大众可以接受的程度。

　　b．提高低色温时的光效

　　4，000K 以下的低色温通常是室内家居照明的首选。暖白光令整个环境更加温暖和放松；而冷白光则给人洁净、高效、明亮的感觉，较适用于办公室和室外照明。因为荧光粉的原故，低色温时 LED 的光效通常会比高色温时低大约 30% 。

　　c．管理光效和显色指数

　　在一般情况下，LED 的光效越高，显色指数越低。室内照明通常要求 LED 具有更高的显色指数，才能客观显示物体的亮度和颜色及达到肉眼直接观察外部景观时的真实效果。为此，提高 LED 光效的同时，还需要进一步提高显色指数。另一种方法则是在灯具表面添加一些红光，从而达到显色指数超过 90 的效果。

　　d．提升高电流驱动期间的效率

　　现时，通常可以将 1W LED 的电流从 350mA 加大到 1，000mA。然而，在高电流驱动下，即使光通量增加，整体效能通常也会相对显着下降。因此，必须平衡系统总成本和光效。如果可以在高电流驱动下提高 LED 的光效，则只要确保提供更高的系统光效，就可以大大减少所需的 LED 数量，从而大幅减低成本。

　　e．进一步缩小 LED 的封装尺寸

　　除了环保、节能、无公害外，室内LED还具艺术性、尺寸小和能彰显个性这些特点。而通过进一步缩小 LED 封装尺寸，可以令灯具设计更具灵活性和创新空间。对于需要用混合照明以提高显色性的应用场合，较小的封装尺寸非常有助于实现混合光透镜和混合光效设计。

　　f．延长使用寿命、提高系统可靠性

　　在一般照明应用中，LED 的整体效率、使用寿命和可靠性必须通过系统优化才能得以提升。传统灯具的系统组装比较简单，而 LED 照明系统则涉及多个元件，如图 3 所示。

　　LED 光源：紧凑、高效，有多种颜色和输出功率可供选择。

　　电源转换：将交流电、电池和其他电源高效转换为安全的低电压、恒流电源。

　　控制和驱动：使用电子电路实现 LED 的恒流驱动和控制。

　　热管理：若要达到更长的使用寿命，控制 LED 节点温度显得十分重要，散热分析也不可或缺。

　　光学元件：透镜、反射器或导光板材料是将光线聚焦在目标区域必需的光学元件。

　　图3：LED 照明系统的元件

　　（LED 灯具 = LED + 电源 + 驱动 + 散热 + 光学元件）

         应用于室内照明的LED光源介绍
　　如前文所言，小巧、高效都是选择LED作光源的重要考虑因素。OSLON SSL LED 是欧司朗光电半导体的最新产品，其功率约为 1W。如图 4 所示，该款 LED 主要设计用于普通室内照明，外形小巧，封装尺寸仅为 3mm x 3mm，而且性能稳定、可靠，发光效率卓越，最大光效超过 100lm/w。即使在高电流下，它也能维持卓越的发光效率，进而有效降低灯具的整体成本。且具有极高的可靠性和 80°的光束角，所以能够顺利地将光线投射到外部透镜上。该款 LED 还是室内照明的聚光灯、台灯和天花板泛光灯的理想光源。

图4：小型、高效的 OSLON LED

　　由于这款 LED 能够有效处理高电流，因此可以助消费者创建极其节能和节约成本的照明解决方案。就这点而言，OSLON SSL LED 具备成为未来"绿色"光源的所有特性。该款 LED 的热阻低至 7K/W，散热管理更加简单，其小巧的外形更是使设计师可以更灵活地创建复杂精致的照明解决方案。如果需要等别强的光线，则可以与一些灯具搭配使用。除了超白光（色温为 5,700 ～ 6,500K）版本，还有中白光和暖白光（色温为 2,700 ～ 4,500K）版本。

表1：OSLON SSL LED 的主要参数

　　OSLON SSL LED 采用最新的芯片技术制造而成，确保了极高的光效。OSLON SSL  LED 的主要参数如表1 所示。目前，当工作电流为 350mA 时，光源的超白光（色温为 5,700K 和 6,500K）典型亮度高达 110lm，光通量最大达到 130lm。当工作电流为 350mA且色温为 3,000K 时，其典型光效可达 75lm/W，亮度则达 85lm。当工作电流为 700mA（暖白光）时，亮度高达 155lm，即可降低单位流明成本的，亦能维持极高的光效，即使少量 LED 亦可实现高标准的照明。

例如，只需要七颗 OSLON SSL LED，即可设计出一盏约 15W 的 LED 聚光灯（见图 5）。当驱动电流为 700mA 时，LED 灯的亮度可达近 1