led燈具設(shè)計(jì)思路及秘訣

LED發(fā)光長(zhǎng)壽命的原因

LED的壽命為何長(zhǎng)呢?那就要從led的發(fā)光原理說(shuō)起了。LED，即發(fā)光二極管。是一種半導(dǎo)固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料。當(dāng)兩端加上正向電壓，直接發(fā)出紅、黃、綠、青、橙、紫、白色的光。多變幻：LED光源可利用LED通短時(shí)間短和紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下實(shí)現(xiàn)色彩和圖案的多變化，是一種可隨意控制的“動(dòng)態(tài)光源”。

白熾燈的發(fā)光機(jī)理是電能將發(fā)光鎢絲進(jìn)行加熱而發(fā)光的，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的加熱，鎢絲就會(huì)老化甚至燒斷，至此，白熾燈泡的壽命也就此告終了，而發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理是由二極管特殊的組成結(jié)構(gòu)決定的，二極管主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成，當(dāng)在電極上加上正向偏壓之后，使電子和空穴分別注入P區(qū)和N區(qū)，當(dāng)非平衡少數(shù)載流子和多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)，就會(huì)以輻射光子的形式將多余的能量轉(zhuǎn)化為光能。其發(fā)光過(guò)程包括三個(gè)部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。

由此可見(jiàn)二極管主要是靠載流子的不斷移動(dòng)而發(fā)光的，不存在老化和燒斷的現(xiàn)象，所以LED發(fā)光的壽命可以很長(zhǎng)。

現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：LED燈并不長(zhǎng)壽

盡管LED照明具有具有節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命、易控制、免維護(hù)等特點(diǎn)，但頗具諷刺意味的是，我們常常聽(tīng)聞?dòng)捎贚ED驅(qū)動(dòng)電源本身的壽命直接拖累LED照明燈具變得并不“長(zhǎng)壽”，極大地增加了維護(hù)/使用成本;或者驅(qū)動(dòng)電源的效率不高導(dǎo)致LED照明燈具的能效轉(zhuǎn)換比并不是想象中那么高，或者由于輸出電流紋波沒(méi)有得到很好的控制而影響了發(fā)光品質(zhì)，使得LED照明的綠色節(jié)能優(yōu)勢(shì)大打折扣，甚至影響了市場(chǎng)普及。

如何預(yù)測(cè)LED壽命?

一切事物都有發(fā)生、發(fā)展和消亡的過(guò)程，雖然比起一般的發(fā)光器件，LED的壽命相對(duì)比較長(zhǎng)，但也是有一定壽命的。早期的LED只是手電筒、臺(tái)燈這類(lèi)的禮品，用的時(shí)間不長(zhǎng)，壽命問(wèn)題不突出。但是現(xiàn)在LED已經(jīng)開(kāi)始廣泛地用于室外和室內(nèi)的照明之中，尤其是大功率的LED路燈，其功率大、發(fā)熱高、工作時(shí)間長(zhǎng)，壽命問(wèn)題就十分突出。理論上可以10萬(wàn)小時(shí)的壽命，可是實(shí)際上卻不可而知，那么到底問(wèn)題出在哪里呢?

假如不考慮電源和驅(qū)動(dòng)的故障，LED的壽命表現(xiàn)為它的光衰，也就是時(shí)間長(zhǎng)了，亮度就越來(lái)越暗，直到最后熄滅。通常定義衰減30%的時(shí)間作為其壽命。

led燈具設(shè)計(jì)思路1、嘗試自由的結(jié)構(gòu)與外型設(shè)計(jì)

隨著LED散熱問(wèn)題趨于減弱，電源電路的設(shè)計(jì)越來(lái)越簡(jiǎn)潔有效。結(jié)構(gòu)與體積的限制也逐漸的淡化。這樣的條件讓LED燈具的外型設(shè)計(jì)更為豐富自由，能夠使用的場(chǎng)所更為寬廣。LED燈具已經(jīng)可以進(jìn)入許多其他傳統(tǒng)光源燈具無(wú)法進(jìn)入的場(chǎng)所，提供這些場(chǎng)所以前無(wú)法達(dá)到的光需求。掌握LED燈具設(shè)計(jì)的靈活性后，無(wú)論是采用減法設(shè)計(jì)來(lái)降低成本，增加售價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力;或是用華麗多姿的加法設(shè)計(jì)來(lái)增添外型吸引力，刺激視覺(jué)購(gòu)買(mǎi)欲，都是吸引和說(shuō)服消費(fèi)者接受LED的好方法。

led燈具設(shè)計(jì)思路2、提供更靈活的控制選項(xiàng)

LED的多色性以及快速反應(yīng)的特性，使其控制性能遠(yuǎn)優(yōu)于其他光源。所以我們可以根據(jù)照明控制需求及傳統(tǒng)光源的性能限制兩者間的差距，以LED設(shè)計(jì)出別的光源達(dá)不到，但可以滿足大眾希望擁有控制性能的燈具。例如可變色溫、可調(diào)光、根據(jù)情境自動(dòng)反應(yīng)的智慧燈具。

另外，對(duì)于喜歡把玩各種高科技產(chǎn)品的人，提供可自由控制與設(shè)定的LED燈具設(shè)計(jì)。對(duì)于不那么癡迷于高科技的人，也可以設(shè)計(jì)出能一個(gè)手指簡(jiǎn)單搞定的燈具。需要以光來(lái)營(yíng)造不同情境氣氛，調(diào)整情緒的人，也可以透過(guò)良好設(shè)計(jì)的LED燈具達(dá)到想要的效果。以前需要各種配件、復(fù)雜控制電路的特效專(zhuān)業(yè)燈具，現(xiàn)在通通可以縮減轉(zhuǎn)化成為一般家用、商用燈具。這些本來(lái)屬于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的眩目功能，可以在消費(fèi)決策者選擇是否購(gòu)買(mǎi)時(shí)，說(shuō)服他產(chǎn)品有更高的價(jià)值。

LED作為一種新型的照明技術(shù)，其應(yīng)用前景舉世矚目，尤其是高亮度LED更被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源，必將引起照明領(lǐng)域一場(chǎng)新的革命。自從白光LED出現(xiàn)，無(wú)論是發(fā)光原理還是功能等方面都具有其它傳統(tǒng)光源無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì)，因此，LED照明已成為21世紀(jì)居室照明領(lǐng)域的一種趨勢(shì)，LED將取代傳統(tǒng)白熾燈和日光燈，居室傳統(tǒng)照明燈具已面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

燈具設(shè)計(jì)的內(nèi)容與形式主要是光，LED新光源促使照明燈具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的革新，從很大程度上改變了我們的照明觀念，使我們可以從傳統(tǒng)的點(diǎn)、線光源局限中解放出來(lái)，燈具設(shè)計(jì)的語(yǔ)言和概念可以自由發(fā)揮和重新確立，燈具在視知覺(jué)與形態(tài)的創(chuàng)意表現(xiàn)上具有了更大的彈性空間，居室照明燈具將向更加節(jié)能化、健康化、藝術(shù)化和人性化發(fā)展。

設(shè)計(jì)led燈珠時(shí)的一般想法

結(jié)論是，一種器材、一個(gè)芯片、一種組合方法或一種結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于所有使用，因?yàn)樵谥圃霯ED發(fā)光二極管照明使用產(chǎn)品時(shí)，通常使用不同的芯片、不同的器材和不同的組合方法和多樣化的結(jié)構(gòu)。另外，不認(rèn)為有貼片LED被使用，只能使用某個(gè)計(jì)劃。選擇最合適的材料、最合適的計(jì)劃來(lái)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。

同時(shí)，在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)和制造方面，技能上的多樣性為led燈珠產(chǎn)品的計(jì)劃和生產(chǎn)提供了廣闊的立異空間。特別是用某項(xiàng)新技能開(kāi)發(fā)的LED產(chǎn)品商業(yè)化成功，能否構(gòu)成批量生產(chǎn)，最終取決于其產(chǎn)品的功能是否優(yōu)秀，壽數(shù)、穩(wěn)定性是否達(dá)到預(yù)期，性價(jià)值比是否優(yōu)秀，以及產(chǎn)品是否能被百貨公司接受等歸納因素。

例如，在制造led燈珠時(shí)，主要在基板的外側(cè)使用熱導(dǎo)性環(huán)氧樹(shù)脂粒子，一般使用銀粒子覆蓋硅片的配置點(diǎn)，然后將硅片穩(wěn)定地配置在基板的外側(cè)，經(jīng)過(guò)熱處理停止到將硅片牢固地固定在基板上，然后使用焊絲技術(shù)在硅片和基板之間建立直接電連接。

雖說(shuō)如此，最初開(kāi)發(fā)出新的技能，剛試作的時(shí)候并不完美。傳統(tǒng)的LED光源呈現(xiàn)出這樣的景物，LED技術(shù)也有相似的情況。當(dāng)然，這和考試中的實(shí)際情況相結(jié)合，最終為了達(dá)到最佳效果可以不斷改善。