八大方面教你辨别LED射灯优劣

2015-03-28 20:38:07来源: 互联网 关键字:LED射灯
当人类懂得为光源加上了罩子,就意味着开始了控制光线的尝试,于是,路灯、台灯这些光线具备严格方向性的功能性灯具出现了。随着技术的发展,光源有了更小体积,出现了对光线的角度和控制更优秀的灯具,那便是射灯。

  因此,在功能性灯具里面,射灯无论是应用的范围之广,或者技术开发之深,都毫无疑问地可以称为极其典型地代表。

  因此,如果说要通过管中窥豹来高效学习,如何选择好的功能性灯具,选个代表来作报告该是最佳方式。

  本文为大家系统讲述,如何八看好LED射灯:

  一看 光斑

  可能你一看这个“一看”,就有问题了:大部分选产品的方法,都是先看外观,为啥咱要把光斑放在第一位呢?

  问得好,因为对于功能灯具来说,“功能”永远是放在第一位的,“光”的质量就是它的“外观”,所以,哪怕你把功能灯具做成航天飞机那么好看,出来的光线质量不好,这也是个次品而已。

  光斑作为射灯的光线投射在平面上的形状,便是评判灯具出光质量的第一道标准线。

  优秀的光斑直接提高物品优秀的视觉感受,诉求点清晰,外延补光更自然:

  a:反射器配光均匀,中心强度向外慢慢减弱,光晕自然舒适,这是实用性较全面的光斑效果;

  b:配光不均匀,出现严重的黑斑暗区,光利用率低,被照物品表现力差;

  c:光晕边界多重阴影,光斑死板,杂影、虚影明显。

  图:不同类型的光斑,不同角度的照射效果。好的光斑聚焦清晰,成像均匀,外围光线自然扩散,没有杂光和黑斑。

 

  图:被照射面或物品的结构、颜色相对复杂的情况(例如左图服装店挂版陈列),对于光斑的外观是否干净整洁不太讲究,也看不出来。但如果被照射面或者物品简单干净(例如右图博物馆展示),如果光斑不足够干净整洁,就很容易暴露。因此,由于射灯的光线方向性明确,多被用于重点照明,光斑的不同质量决定了其被使用的范围。

 

  图:对应上图的两种应用,左图光斑成像有副光斑,在墙体展示照明上会出现不美观轮廓,但用于非墙面照射的其它功能照明则没有太严格限制(如服装店挂版陈列);右图光斑美观度极好,控光相当优秀,主要用于一些重点地聚焦照明要求(如博物馆展品陈列)。

  二看 防眩

  眩光也被称作“光噪音”,指的是多余、不需要的刺眼的干扰光线。

  图:从射灯灯杯中洩漏出来的“眩光”,会直接影响人的视觉舒适。灯具设计缺陷,导致使用时光源能被肉眼直接看到,是一般情况下射灯眩光产生的原因,所以灯具常通过反射器、透镜、遮光罩的设计避免眩光的产生。

  如果说光斑的质量是考量灯具的效果,那么防眩的设计是否充分有效,就是考量灯具的“副作用”的要素。

  图:反光杯的工作原理。左图中,光源有部分光线(蓝色)没经过反射器反射直接输出;右图中,光源经过遮挡,定向输出光线则全部经过反射输出。因此后者光线输出受到良好控制,防止了眩光的产生。

  左图:柔光处理,光线通过反射器依然感觉亮白,眩光处理良好。

  右图:黑光处理,没有多余杂光,无眩光,表现优秀。

 

  图:黑色的遮光罩能有效消除杂光的再反射作用,同时也能更好的起一定的防眩光、遮光、吸光的作用,白色则效果稍差。

  三看 显指

  显指是显色性指数的简称,光源对物体的显色能力称为显色性,是通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较得出。

  图:同一盘花在不同显色性的光照射下的不同表现。

  光所发射的光谱内容决定光源的光色,但同样光色可由许多、少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成,对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成,光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。显色性指数仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。

 

  图:以鲜艳颜色为主打的服装店和超市,是需要良好表现产品颜色状态的典型。在商业应用中,店铺注重其整体效果同时,更应注重商品的表现力。而最能体现商品质感和色彩还原度的非显指和光色要求不可;对于光源的显色指数当然是越高越好,这取决于光源的要求,在普遍情况下建议使用Ra〉90或以上的光源。

  四看 光色

  光色也就是我们平常所说的色温(相关色温)。不解释,自己翻历史文章,或者问度娘。

 

  图:电光源的色温对比

 

  图:日常色温的普遍定义参考值

  色温是个主观指标,也就是没有绝对的好坏和对错,关键看使用在不同场合的适用性如何。

  例如办公区域,使用过低色温会使空间感觉黄黄的,自然界在日落时就是这种色温,因此容易让人产生昏昏欲睡的感觉,这样就属于错用色温的情形。

  图:值得一提的是,灯具中不正确使用防护玻璃会导致出光色温的偏差,左图中的超白玻璃,无相关颜色过滤,出光保持与芯片原光色一致,不管是2700K、3000K、4000K还是更多的色温,都能达到更真实的效果;而右图边缘泛绿光的,是常规普遍的防护玻璃, LED一般使用蓝光芯片,通过RGB的三基色滤膜来改变光色的基本原理,如正常的光线通过绿玻后,投射出来的光线自然就加强绿色成分,灯具的出光自然就偏黄绿色,与实际光色出现偏差。

  五看 效率

  在“二看防眩”那节我们看到,射灯的光从光源发出去到灯外,经过多次反射甚至折射,每次都会带来光的效率损失,因此如何尽可能避免效率损失,也是判断灯具质量优劣的重要因素。

  正常来说,整灯的输出效率需要达到70%以上,优秀的灯具甚至高于85%。灯具效率是节能的重要指标。

  图:可以看到无防护玻璃造成的灰尘附着、手印、表面刮花等现象,这对灯光的利用率会大打折扣。

  防护玻璃对整灯流明及照度会减弱8%,但相应的维护系数高,清洁简单。有很些产品不带防护玻璃,在初始光效会高一些,但后期受灰尘附着光源和反射器的影响,其维护系数反而降低很快。所以,建议使用带防护玻璃的灯具。

  六看 内核

  光源和驱动器是灯具的心脏和脑袋,标准当然是越高越好。

  光源的品牌是产品质量的基础。现阶段,国外的品牌质量还是相对占优,而驱动的技术就相对接近,主要了解有获取国家的强制性认证CCC就好。

  光源和驱动的保用期一般3年为好,其光效维持率一般是需要达到80%以上。

  图:之前多篇文章提及光衰问题,光衰指的是LED的实际光效会随着结点温度的升高而降低,所以选择灯具时,焊点温度不宜超过85度,在正常使用下,一般3年光衰不超过20%。我们可以在上图看到,中间的蓝光是耐温性、持久性最好的,这也是为什么目前大部分的LED都是通过蓝光LED加入不同颜色的荧光粉调出来的原因。

  七看 结构

  外行的人选灯通常最容易忽略的部分,或许就是灯具的结构设计。

  上一点提及的内核中有一点至关重要的因素,就是灯具的温度,所以灯具的散热问题是直接影响灯具寿命所不能忽略的要因。

  对LED光源的灯具而言,散热的设计方案充分体现芯片安装、导热、散热和空气对流形成的有效热处理方案,保证灯具最稳定的工作状态。

  图:灯具结构设计中的导热和散热设计

  在散热设计中,热传导和散热相当于一个热的运输途径,就是如何把光源发光发出的热量传导到外面然后迅速散掉的过程。

  更好传导热量需要做到:

  1、利用好的散热材料,有效地将热量导出(什么叫好的散热材料,可以参照下表);

  2、芯片安装和导热胶的黏贴平整度和注意气孔产生,减少热阻产生。

  热传导完成后,如何有效迅速散热,需要考虑:

  1、设计合理的容积和水平热传导,让传导畅通,加大散热面积;

  2、高效的散热设计、充分考虑通风对流、降低热辐射互相干扰。

  左图:被广泛使用的传统扇状散热结构;右图:经过改良的缺环状散热结构。

  八看 外形

  所谓外观党,这点其实与光色(色温)标准一样,属于主观评价项。

  在灯具外露的设计中,灯具的外形也是建筑设计的一个部分,因此如何搭配,完全视乎设计师的把控,可以肯定的是,这个领域中,由国外高端品牌长期引领的局面正在逐渐被打破。

关键字:LED射灯

编辑:探路者 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/LED/2015/0328/article_11953.html
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现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

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