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顾华:同功率同光束角射灯的不同照度

2023-12-18 作者:顾华 来源: 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 工厂制造优质产品是一种理念,加持工厂和设计公司的设计应用技能才是更好的珠联璧合。因为好车不会开才是最大的浪费。因此我们做好的产品,更告诉你如何应用得到最佳的使用效果才是重中之重。


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本期作者


顾华

上海三本照明科技股份有限公司 副总经理

工厂制造优质产品是一种理念,加持工厂和设计公司的设计应用技能才是更好的珠联璧合。因为好车不会开才是最大的浪费。因此我们做好的产品,更告诉你如何应用得到最佳的使用效果才是重中之重。


这是个常见而又非常有趣的话题。经常有超市业主问起这个话题:用了同样功率和同一光束角的射灯,在同一个超市里,结果发现照明效果不一样?

同样30°光束角形成不同的光斑强弱--除了射灯反光杯反射率、透镜效率、前置防尘片透光效率以外,还与COB光谱分布形状有关。

我们对灯具性能光学性能、光源的光谱分布形状对光束角形成的光斑强弱产生的影响一一拆解。


01
反光杯

灯具的反光杯反射率会决定从光源发出的光线经过反射后的强度,并决定光束的角度。如果反光杯的反射率高,能使更多光线集中到光束中,从而形成更强的光斑。反之,如果反射率低,会导致光线散射,光束变弱。(见上图)射灯的反光杯是决定灯具反射率的重要组成部分。反光杯一般由金属、聚碳酸酯(PC)、铝合金等材料制成。


金属反光杯:通常使用铝制反光杯。铝具有良好的导热性和抗氧化性能,可以有效地反射灯光。


聚碳酸酯(PC)反光杯:PC材料具有优异的透明度和抗冲击性能,可以用于制造透明或半透明的反光杯。


铝合金反光杯:铝合金具有较高的强度和耐腐蚀性能,并且相对较轻,非常适合于射灯。


射灯的反光杯的设计和材料会影响它的反射率。

(1)铝合金:铝合金反光杯具有较高的反射率和耐热性能,在射灯中应用广泛。

(2)高纯度铝:高纯度铝反光杯具有优异的反射性能,但相对较贵,主要用于高端射灯产品。

(3) 聚碳酸酯(PC):PC材料用于制造一些廉价的射灯反光杯,其反射率较低。

反射效率是衡量反光杯的重要指标之一。通常可以通过测量射灯的辐射光束的输出功率和输入功率之间的比率来比较反射效率。


此外,可以通过实际应用中的照明效果和能源利用效率来评估反射效率。不同材料和设计的反光杯会产生不同的反射效率,可根据实际照明需求来选用。


02
透镜效率

透镜将传入的光能转换为有用光能。透镜的效率也指透射光和反射光之间的能量损失。改变光线分布采用透镜对光线进行聚焦或发散,从而改变光线的方向、角度或强度。


LED射灯透镜常用玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)等制成。不同材料的透镜会对光线的传播和分布产生不同效果。


透镜的种类有球面透镜、柱面透镜、非球面透镜、双凸透镜、双凹透镜等等。透镜的独特设计,用于特定的光学应用。透镜效率取决于多个因素,包括透镜的材料、表面质量、光线入射角等。不同类型的透镜在不同的应用中具有不同的效率。



03
前置防尘片

前置防尘片透光效率决定了光线通过灯具外部的出光能量。如果透光效率高,更多的光线能够透过防尘片,减少能量损失,从而使光束强度增加。相反,透光效率低会导致更多的光线被阻挡,使光束强度减弱。


射灯前置片根据照明使用效果需要有光片、磨砂片、布纹片等多种形式。


前置防尘片常用材质:

(1)硅胶:硅胶是一种柔软、耐高温的材质,具有较好的耐磨性和耐老化性能,可以有效防止灰尘和异物进入射灯内部,并且有较高的透光率。

(2)塑料:常见的塑料材料有聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。它们具有良好的透光性能。PC具有较高的透光率和耐冲击性,PMMA具有较高的透光率和耐紫外线性能。

(3)玻璃:玻璃材质通常有钢化玻璃或者防爆玻璃,具有优良的透光性能和抗冲击性能,对于防止射灯受到外力撞击和抗紫外线效果也较好。


透光效率分析主要取决于材料的折射率、透光率和表面反射等因素。一般来说,透光效率较高的材料能够更好地传导光线,减少能量损耗和光线衰减。同时,材料的表面光洁度也会影响透光效率,较光滑的表面能够减少反射和散射现象,提高透光率。


射灯前置防尘片形式有各自的特点和适用范围,具体的选择取决于射灯的用途、环境条件和个人偏好。


射灯前置防尘片还要有光片、磨砂片和布纹片等多种选择。光片的透光效率高于磨砂片和布纹片,而磨砂片和布纹片在折射效率方面相对较高。希望灯光更明亮,则选择光片;如果希望灯光更柔和或者实现特殊的灯光效果,则可以选择磨砂片或布纹片(如减少反光和眩光)。


04
光源的光谱分布形状

光源的光谱分布形状也会影响光束角形成的光斑强弱。COB光源的光谱分布形状决定了不同波长的光线的强度分布情况。如果光谱分布形状比较均匀,各个波长的光线强度差异不大,那么形成的光束角的光斑强度也会比较均匀。如果光谱分布形状不均匀,某些波长的光线强度较强,某些波长的光线强度较弱,那么形成的光斑强度也会不均匀。

光谱分布形状可分为连续光谱、发射光谱和吸收光谱三种类型。


(1连续光谱:连续光谱是指在一定波长范围内有连续的光强分布,其中包含了所有可见光波长的光。通常由热源(如黑体辐射)或者白光源(如太阳光)产生。


(2)发射光谱:发射光谱是指物质在受激发光或放电激发下所发出的光的光强分布。它可以是线状光谱(只在某些离散波长发射光)或者带状光谱(在较宽波长范围内发射光)。

(3)吸收光谱:吸收光谱是物质吸收特定波长的光而表现出的光谱,它在一些特定的波长范围内会因物质的吸收而出现吸收峰。


LED (Light Emitting Diode) 和 COB (Chip on Board)都属于都属于发光二极管,发射光谱的一种。发射光谱是指物质在受激激发后,通过辐射能量的方式向外发射光线。LED和COB通过注入电流,激发载流子而产生光子,从而发射出特定波长的光。但连续光谱是指可以连续覆盖一定波长范围的光,而LED和COB则具有更为局限的发射光谱。(通常被称为线状光源,具有相对窄的光谱分布形状)


05
色温和光谱功率

色温和光谱功率色温指的是光源的色彩品质或颜色外观,表示光源发出的光的色调,通常用单位“开尔文”(Kelvin,K)来表示。色温越高,光线呈现出蓝色偏白的色调,如天空中的阳光;色温越低,光线呈现出黄色至红色的色调,如蜡烛的光。


光谱功率则表示在不同波长上的光能量强度。它反映了光的能量分布情况,不同波长处的光谱功率值越高,表示该波长的光能量越强。光谱功率通常与光源的光谱分布形状有关,而不同色温的光源可能具有不同的光谱分布形状。


因此,色温和光谱功率之间没有直接的因果关系。同一个色温的光源,其光谱功率分布可能因光源类型和设计而有所不同。色温越高的光源并不意味着它的光谱功率就会更大,而是指它的色调更偏向蓝色。


同样功率的光源,其光通量大小主要取决于光源辐射的光谱分布形状。光源在光谱分布中有更多的能量投射在人眼视觉灵敏度函数的高响应区域上,光通量就会相对较大。


与光通量有关的是光强度,用坎德拉(cd)作为单位。光强度表示在特定方向上单位立体角内的光通量。光通量则是用来量化光能流的测量,以瓦特(W)作为单位,通常用于描述光源辐射出的总光能量。


CIE标准光源D65的光谱功率分布是模拟太阳光的光谱功率分布。是一种理想化的白光光源,通常用于颜色测量、色彩标准和显示设备校准中。D65光源的光谱功率分布与太阳光谱类似,但并非完全相同。


太阳光的光谱是连续的,包含了整个可见光谱以及一部分紫外线和红外线,而D65光源是通过一组特定的参考光源进行设计和实现的,以尽量接近太阳光的光谱特性。LED全光谱光源通常是基于LED技术,通过组合多种不同波长的LED,以尽可能覆盖整个可见光谱范围。所以说,D65光谱功率分布更接近太阳光,而LED全光谱光源则是通过组合多个不同波长的LED光源来实现。


好的全光谱LED通常能够提供一个较为平均且广泛的光谱功率分布。高质量的全光谱LED可以通过调整LED数量和波长组合来实现较为接近D65光谱功率分布的光谱特性。



上述五个方面都与产品成本相关,很确实:一分价钱一份货。坊间采用加大电流催促LED初始发光亮度,但同时加快了LED光衰和缩短了LED寿命,就像使用一匹小马去拉一台大车,没有持久力。小马也很快会倒下。但它却以价格低廉蒙住了你的双眼。有的厂家甚至为了产生裸光强去掉前置防尘玻璃,殊不知超市里的灰尘和油腻很快会颠覆LED的亮度。有的厂家通过做薄LED灯的壳体和使用劣质材料来生产低价照明产品,使用铁线、铝线、铜线来代替COB里的金线,结果灯具热量散不掉,很快降低了使用寿命。这就是产品报复,也就是低价给你挖的坑,也就是品牌商超需要避坑的地方。这样绝不会再产生第二次订单,也就是不会在同一个坑里掉二次。而知名品牌生产厂商绝对不生产这种下三滥产品,以人为本、以质为本、以诚为本才是产品理念。


工厂制造优质产品是一种理念,加持工厂和设计公司的设计应用技能才是更好的珠联璧合。因为好车不会开才是最大的浪费。因此我们做好的产品,更告诉你如何应用得到最佳的使用效果才是重中之重。


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