LED进入照明范畴，激发了一场新的照明手艺范畴的革命。因为分歧外形、数目，尺寸的LED能够按分歧体例摆列组合、分歧LED替换灯中的LED布局能够分歧等特点，在照明范畴中呈现了林林总总的LED照明产物（例如：LED装潢灯具、LED道路灯具、LED投光灯具、嵌入式LED灯具、LED地道灯具、LED台灯和交通讯号灯具等）和保守光照明源替换品（例如：LED替换白炽灯、MR16、PAR灯、直管形荧光灯T8/T12等）。跟着LED手艺的不竭晋升和人们对比明感官视觉寻求的进一步提高，人们对LED灯具的设想和机能要求上加倍具体，这就对灯具制造商和照明产物设想师提出更高的要求。　　半导体LED固态照明是最近几年来新近成长起来的财产，对比明终端产物设想师和灯具制造人员而言，既需要把握保守照明行业的常识、国表里尺度动态，又需要熟习和领会LED器件方面的常识，特殊是要正确掌控LED灯、灯具界定和与保守照明灯具差别性。因为半导体行业和照明电器行业分属分歧行业、和今朝对半导体LED固态照明（SSL）缺少足够的尺度支持，现阶段国内LED照明产物具有鱼龙稠浊的现象，制造商宣称的产物机能常常与现实成果相差甚远，色彩质量、寿命猜测上更是极端强调，这对我国LED照明财产的成长和消费者决定信念的培养上都是晦气的。　　本文从LED灯、灯具和其近况为切进口，在LED灯、灯具相干界说的根本上，阐发了LED灯具的特点和今朝具有的问题，并与保守灯具机能、评价和设想方面做了比力，同时针对我国和国际上LED灯具尺度环境进行了引见，点明应连系LED灯具的手艺要夙来不雅察和追踪尺度的转变和成长。　　1、LED灯、灯具和相干界说　　1、LED灯　　-LED封装（LED package）：包罗焊线毗连件或其他型式电气毗连件的一个或多个LED晶片的组件，可能带有光学元件、热学、机器和电气接口。该装配不包罗电源和尺度灯头。该装配不克不及间接与分支电路毗连。　　-LED阵列或模块（LED array or module）：在印刷线路板或基板上的LED封装（元件）或晶片的组件，可能带有光学元件、附加的热、机器和筹算毗连到LED驱动器负载侧的电气接口。该装配不含电源和尺度灯头。该装配不克不及间接与分支电路毗连。　　-LED光引擎（LED light Engine）：包括LED封装（元件）或LED阵列（模块）、LED驱动器、和其他光度、热学、机器和电气元件的全体组合。该装配要经由过程一个与LED灯具婚配的常规毗连器间接毗连到分支电路，该LED灯具设想成不利用尺度灯座。　　-非全体式LED灯（LED lamp,non-integrated）：含有LED阵列（模块）或LED封装（元件）和尺度灯头的组件。该装配筹算经由过程尺度灯座毗连到灯具的LED驱动器。该装配不克不及间接与分支电路毗连。　　-全体式LED灯（LED lamp,integrated）：包括LED封装（元件）或LED阵列（模块）、LED驱动器、尺度灯头和其他光度、热学、机器和电气元件的全体组合。该装配筹算经由过程尺度化的灯座间接与分支电路毗连。　　2、LED灯具　　-LED灯具（LED luminaire）是包罗基在LED的发光元件和婚配的驱动器，和配光部件、固定和庇护发光元件的部件、和将用具毗连到分支电路部件的完全照冥具具。基在LED的发光元件的可能情势是LED封装（元件）、LED阵列（模块）、LED光引擎或LED灯。LED灯具筹算间接与分支电路毗连。　　-夹杂型LED灯具（Hybrid LED luminaire）：装有基在LED的发光元件和诸如白炽灯或荧光灯等其他类型光源的灯具。　　3、LED驱动器　　LED驱动器（LED driver）：含有电源和LED节制电路的装配，目标是使LED封装（元件）、或LED阵列（模块）或LED灯工作。　　解读与LED相干的上述界说为我们区分LED灯和LED灯具供给了根据，整体来讲LED光源和LED灯具的首要区分在因而否与分支电路间接毗连，LED灯是一种设想成不筹算与分支电路间接毗连的产物，而LED灯具是一种设想成要间接毗连到分支电路的产物。　　LED光引擎也属在LED灯，但其特征介在LED灯具和全体式LED灯，与全体式LED灯的区分是它含有一个与灯具婚配的毗连器，不是尺度灯头，而与LED灯具的区分是它不克不及与分支电路间接毗连。因为能够具有设定的配光功能和尺度化的毗连器，LED光引擎能够改良某些LED灯具的可保护性。　　2、LED灯具与保守光源灯具的差别性　　今朝LED灯具与保守光源灯具就机能、评价和设想方面具有着良多分歧处所。　　1、在LED灯具机能评价方面　　a）色空间平均度评价来评价LED灯具的具有的分歧不雅察角色彩差别。　　保守光源单个发光体的特点分歧，LED灯具利用的LED灯是多个发光体构成并发光的，LED灯具中的发光体之间具有色彩差别性，需要利用色空间平均度评价来评价LED灯具色彩的空间散布环境。　　b）用寿命来评价LED灯具的耐用性。　　保守光源的寿命机能的丈量和评价已尺度化，并且具有交换性，所以保守光源灯具的寿命能够经由过程替代破坏的光源、和按10年寿命设想的灯的节制装配来知足要求，所以一般不评价保守光源灯具的寿命。LED灯具的寿命与LED自己寿命、LED驱动器和灯具供给给LED的情况等诸多身分相关，并且今朝LED灯情势较多，除带尺度灯头的LED之外，其他LED灯不具有交换性，如许对分歧的LED灯具，其寿命只要经由过程相干的寿命评价才能肯定。在评价LED灯具寿命时，不但要宣称光通保持寿命（LX），还要宣称掉效力（FX）。　　c）灯具能够操纵的光通量比例的评价参数和保守灯具分歧。保守照明灯具用灯具效力来评价，而LED灯具利用光效评价。　　d）不像保守照明光源可零丁进行光度测试，光度丈量时可使用相对法，LED光源对温度极为敏感，不适合将LED光源从灯具内分手出来零丁丈量，光度丈量时应采取绝对法对灯具全体进行光度测试。　　2、在LED灯具设想方面　　LED灯具在光学系统设想、电气配件、散热办法和布局等设想方面与保守光源的灯具比拟有较着出别。　　a）光学系统　　灯具的光学系统是灯具的魂灵，其目标是按照选定光源的特征设想一个合适具体照明要求的灯具光学系统。凡是保守光源灯具的光学系统由光源、灯座、反射器和透光罩构成。因为一些LED单位具有2π发光的光度特征，灯具的光度系统与保守光源灯有很年夜区分。具体表示特点以下：　　（1）LED灯具光学系同一般由LED芯片和透镜构成LED单位或LED单位阵列构成，阵列有时摆列在平整的铝基板上、也可能在崛起的或凹下的成型基板上，灯具利用、或不利用透光罩。灯具制造商可按照照明需求，将多个LED单位或数十个LED单位组合在基板上，应留意节制组合后LED单位光色的分歧性，查核LED灯具的色空间平均度。　　（2）因为LED的光电特征对PN结温度的转变很是敏感；封装树脂在高暖和强光照耀下会快速劣化；持久的光辐射会使荧光粉的光致转换率逐步下降，并致使色座标会偏移。出LED灯具寿命评价时凡是是在限制色偏移的前提下，查核LED灯具的流明保持率。　　b）电气配件　　LED驱动电源是组成LED灯具机能好坏的要害要素，也是灯具选择或设想要件之一。LED灯具电气设想招考虑灯具要利用LED特征和数目、灯具的安装地址，和灯具在电网中的位置来斟酌电气平安、恒流驱动、抗扰度和EMI,选择或设想适合的LED驱动电源。　　因为LED是2V~3V的低电压恒流源驱动，所以不象通俗的白炽灯胆能够间接毗连220V的交换市电，必需要设想电源和节制电路来驱动LED.另外，LED模组的电气毗连也是LED灯具电气系统的主要构成部门，应充实斟酌平安性，应采取尺度的毗连件、充实绝缘、防触电庇护等。　　c）散热办法　　与保守光源灯具一样，LED灯具也是会发烧的，LED灯具的热来自LED光电转换中的消耗和LED驱动电源。与保守电光源发光道理（白炽灯的热幅射和荧光灯等的气体放电）分歧，LED的发光是电致发光，因为转换效力的问题，输出的年夜部门能量首要以非辐射复合产生的点阵振动的情势转化热能。而热量在LED内的传送的体例不是辐射而是传导。所以在LED灯具散热设想中首要方针是有用地将LED芯片的热有用地传导出去，并有用地节制LED灯具内LED结温。　　对LED灯具，除LED是发烧部件外，LED灯具中的驱动器也是发烧部件，为了包管具有与LED光源调和的寿命，LED驱动器的热节制也很是主要，假如采取内装的驱动电源，灯具应按照其内情况温度选择标有响应tc的驱动器。而驱动器自力安装时，则应按照安装地可能的情况温度选择响应tc驱动器。　　d）机器部件和布局　　机器的感化是经由过程布局设想把灯具的光学系统、电气系统和热系统的位置和彼此关系肯定下来，使灯具得以在设定的情况中固定并平安的利用。　　保守灯具的机器系统由固定光源、反射器、灯的节制装配等部件的布局、软缆或软线的走线布局、密封布局、机器防护布局、灯具固定布局和灯具调理布局等部门组成，具体由灯座或光源毗连器、灯座安装支架、软线固定架、接线端子座、外壳、灯罩和灯具安装架等构成。因为LED光源的特征，LED灯有封装、模组、LED光引擎、全体式LED灯、非全体式LED灯等几种情势，除最初两种情势可能具有与保守光源灯具近似内部布局之外，其他LED灯不带有尺度灯头，这类环境下，LED灯具具有以下布局特点：　　-LED灯具中没有灯座，而是用毗连件完成LED灯与灯具的电气毗连，并采取其他体例将LED灯固定到灯具主体上。　　-为了导出LED芯片发生的热，LED灯具有年夜量的散热片，灯具的体积和分量比保守光源灯具年夜很多，灯具的安装布局应作响应斟酌，以包管安装的平安性和靠得住性。同时散热片应设想成轻易洁净或不轻易积灰的布局，不然，散热片的效力会很快下降。　　-当LED灯具利用了电源线，并且电源线是能够拆卸进行保护时，属在非Z型毗连，与非Z型毗连的保守光源一样，LED灯具也应利用软线固定架。　　3、LED灯具具有的问题　　因为LED具有的多重非凡性，我们对它的夸姣将来布满等候的同时，也不该躲避它今朝具有的一些不足。　　1.我国出产的年夜部门路灯的光度散布不公道。　　以美国能源部（DOE）出书的SSL灯具合适能源之星的及格判据作为标杆，我们对2007年至2009年检测的200个LED路灯光度数据进行评价发觉，只要3个LED路灯可以或许知足DOE划定的路灯光度散布和能效的相干要求，及格率仅为1.5%.所测的LED路灯质量离DOE的标杆要求相差甚远，有待年夜年夜地提高。　　2.在具有防浪涌干扰功能的LED路灯中遍及具有的绝缘耐压问题。　　LED路灯的EMS设想只斟酌了防浪涌干扰的功能，疏忽了灯具平安尺度中对电气强度的要求，应强调LED路灯设想输入的充实性，在知足平安要求的根本上斟酌其他功能。　　3.市场上具有一些质量很是差的产物，表示为不敞亮、短折命、色彩差。　　4.产物宣称的机能禁绝确。　　5.产物标签上的消息不充实。　　6.色彩质量方面具有良多问题，如显色性。　　7.照明设想者依然不信赖SSL产物。他们说需要更多的尺度。　　8.本钱依然太高，但当局高调鼓励利用SSL产物。　　4、国外LED灯具尺度和国内LED灯具尺度的环境　　近似保守照明产物，市场上发卖的LED照明灯具需要依靠财产成长尺度和测试方式来表征其机能和平安性，国度尺度和测试方式对新照明产物设想和培养消费者决定信念长短常要害的。下面，我们以表格的情势枚举了国际照明协会（IEC）、美国能源之星（EnergyStar）、北美照明学会（IESNA）LED灯具相关尺度的出书环境和正在制定IECLED灯具相关的尺度环境，同时就我国LED灯具相关的GB国度尺度的出书环境进行了引见。　　1、今朝国内LED灯具尺度的环境　　a）LED灯具相关的IEC尺度的出书环境（表1和表2）　　2、今朝国内LED灯具尺度的环境　　LED灯具相关的国度尺度的出书环境（见表6和表7）。　　从上面总结的表格中能够看出，与LED灯具相关国际IEC尺度（仅EMC）对应的LED灯具相关GB国度尺度（仅EMC）根基知足现行LED灯具电磁兼容性测试要求。而除EMC外的与LED灯具相关的国际IEC尺度年夜部门集中在平安尺度上，机能相关尺度仍缺少。　　在LED光生物平安性检测尺度上，因为LED身世在半导体行业，一向以来，LED的光生物平安问题都是依照IEC 60825-1尺度进行权衡。但是，跟着研究程度的不竭深切，人们发觉LED的宽光谱和分散光束输出特征与激光具有光鲜明显的分歧，IEC 60825-1尺度较着不克不及够完全知足LED财产成长的需求。鉴在此，CIE在2002年发布了CIE S 009/E:2002《灯和等系统的光生物平安性》。此尺度可对发射200nm到3000nm波长规模的灯和灯系统光学辐射的光生物风险进行评估，包罗发光二极管（LED）但不包罗激光。此尺度合适用来评价LED灯具的光生物平安性。　　最新的CTL提案（PDSH0748）中触及到LED光生物平安的尺度已改成IEC 62471.今朝很多欧洲国度已最先利用IEC 62471尺度进行LED灯具的光生物平安性评估。所以，从手艺上讲，LED灯具的光生物平安性尺度今朝已制订完成，可使用。为与国际尺度接轨，我国也在2006年发布了同等采取IEC 62471的国度尺度GB/T20145-2006《灯和等系统的光生物平安性》，为LED灯具光生物平安机能检测供给手艺支持。　　5、竣事语　　综上所述，跟着LED手艺的不竭晋升和人们对比明感官视觉寻求的进一步提高，人们对LED产物机能和产物设想将提出更高的要求，这就需要LED制造商、终端产物设想师熟习并把握LED灯、灯具界说，领会LED灯具与保守照明灯具的区分，并不时跟踪国表里LED灯具最新尺度动态。在产物设想上除要斟酌LED半导体照明灯具与保守照明灯具差别性外，还要把LED灯具光学、热学和电学特征与机器机能、散热设想、安装布局、美学设想等要素也要斟酌进去，只要将它们作为一个全体、系统地优化，才能设想出合适现行LED灯具尺度要求而且机能出众的LED半导体照明灯具。