精心設(shè)計(jì)讓LED實(shí)現(xiàn)類似鹵素?zé)舻恼{(diào)光性能
上傳人:LEDth/整理 上傳時(shí)間: 2015-01-05 瀏覽次數(shù): 102 |
人們都習(xí)慣于所熟悉的事物,而 對(duì)意想不到的東西會(huì)覺得不舒服。當(dāng)鹵素?zé)艋虬谉霟舻牧炼缺徽{(diào)低的時(shí)候,流過燈絲的電流就會(huì)減小。燈絲溫度因此而降低,從而發(fā)出偏暖色的燈光,讓更多的發(fā)光量集中在光譜的紅色端。這樣一來(lái),我們就適應(yīng)了這樣一種狀況:在調(diào)低燈光亮度的時(shí)候,會(huì)預(yù)期燈具產(chǎn)生出溫暖而柔和的氛圍。LED發(fā)光的物理機(jī)制與此不同——它是一種電致發(fā)光,而非熱致發(fā)光。這種發(fā)光原理使得當(dāng)我們想降低燈光亮度而調(diào)低流經(jīng)LED芯片的電流時(shí),并不會(huì)給燈具帶來(lái)明顯的色溫變化。我們必須對(duì)LED和固態(tài)照明(SSL)系統(tǒng)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì),才能實(shí)現(xiàn)類似于鹵素?zé)舻恼{(diào)光效果。
定向鹵素?zé)粼跁?huì)客環(huán)境中應(yīng)用很普遍。但是在這類應(yīng)用場(chǎng)合中,LED燈具相對(duì)于鹵素?zé)舻母鞣N有據(jù)可查的優(yōu)勢(shì)是非常大的。尤其是,LED光源的電光轉(zhuǎn)換效率要高得多,因而能夠節(jié)省能源,并且具有更低的工作溫度。但是,讓LED光源的調(diào)光性能具有類似于鹵素?zé)舻纳珳剞D(zhuǎn)換效果,使之保持類似的色溫特性,這給LED發(fā)光元件和燈具的設(shè)計(jì)者帶來(lái)了重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的,目標(biāo)就是去尋找在亮度變化時(shí)能夠密切符合理想黑體輻射曲線的LED發(fā)光器。最好是比鹵素光源的曲線符合性更好。為了理解如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),就需要考慮針對(duì)LED芯片、基底、光學(xué)元件和控制電路的那些特殊要求,使之實(shí)現(xiàn)具有類鹵素?zé)舻恼{(diào)光效果的、技術(shù)上可能而商業(yè)上可行的定向LED燈具。
首先讓我們來(lái)更仔細(xì)地看看傳統(tǒng)光源的工作機(jī)理。我們都知道,當(dāng)加熱一片金屬的時(shí)候,金屬會(huì)發(fā)光。這種發(fā)光屬于熱輻射,是由于金屬中帶電顆粒的熱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的一種電磁輻射。發(fā)光的顏色從紅色逐漸移動(dòng)到橙色、黃色、白色、乃至藍(lán)色。雖然發(fā)光亮度會(huì)因?yàn)樗褂玫牟牧系牟煌l(fā)生變化,其光譜輻射卻并非如此——它僅僅依賴于溫度。“黑體”它吸收所有侵襲的電磁輻射,而不發(fā)射或反射任何能量。當(dāng)黑體被加熱之后,其輻射頻率(或色溫)可以根據(jù)一個(gè)已知的公式(即普朗克黑體輻射定律)繪制出來(lái)(圖1)。
圖1當(dāng)黑體被加熱之后,其輻射色溫(Tc)可以根據(jù)已知的公式(普朗克黑體輻射定律)繪制出來(lái)。
鹵素?zé)舻恼{(diào)光機(jī)理
鹵素?zé)敉ㄟ^給懸掛在玻璃泡中的鎢絲通電而發(fā)光。少量的碘或溴(鹵素元素)被注入到玻璃泡中,使得蒸發(fā)的鎢元素得以重新沉淀回?zé)艚z之上,而不是沉淀到玻璃泡的內(nèi)壁。鎢絲的光輻射十分符合理想黑體的輻射曲線,但存在部分偏離,從而在某些溫度上出現(xiàn)略微的綠色。鹵素?zé)粼谡{(diào)光的時(shí)候,其顏色質(zhì)量(使用顯色指數(shù)(CRI)定義)維持得很好。
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