LED 灯具设计经验分享
1 定位
我们在开发一款灯具的时候，首先要有个定位（开发灯具条件表，如对灯具的大致结构、功率、电性能指标、发光效率、防护性能、期望重量等）。然后，目前很多人对LED 及LED 灯具系统了解得不够深入，往往是知其然不知其所以然。
目前国内LED 道路照明标准尚正式出台，由东莞QS 公司起草的地方标准也未进入正式实施阶段，所以本文仍以CJ45-2006 出发，希望能对大家起到一个抛砖引玉的作用，共同进步。
标准里面，对各种道路的路面的照度值，及均匀度等都有明确要求，以主干道为例，要求平均照度为20-30LUX，根据你的灯杆高度，间距，可以大致得到一个光通量的数据。需要被雪困住充说明的是，这是灯具的光通量，光源的光通量还依你的结构。也即是灯具的效率。
2 散热处理
LED灯具结构设计科普知识 一。相关定义 1.灯具：凡是能分配，透出或转变一个或多个光源发出的光线的一种器具，并包括支撑、固定和保护光源必需的部件（但不包括光源本身），以及必需的电路辅助装置和将它们与电源连接的设施。 2.普通灯具：提供防止与带电部件意外接触的保护，但没有特殊的防尘、防固体异物和防水等级的灯具。 3.可移动式灯具：正常使用时，灯具连接到电源后能从一处移动到另一处的灯具。 4.固定式灯具：不能轻易的从一处移动到另一处的灯具，因为固定以致于这种灯具只能借助于工具才能拆卸。 5.嵌入式灯具：制造商指定完全或部分嵌入安装表面的灯具。 6.带电部件：在正常使用过程中，可能引起触电的导电部件。中心导体应当看作是带电部件。 7.EN安全特低电压（SELV-safety extra-low voltage）：在通过诸如安全隔离变压器或转换器与供电电源隔离开来的电路中，在导体之间或在任何导体与接地之间，其交流电压有效值不超过50V. 8.UL低压线路：开路电压不超过交流电压有效值30V的线路。 9. 基本绝缘（EN）：加在带电部件上提供基本的防触电保护的绝缘。耐压应在 2U+1000V以上（U:当地的电网电压）。 10.补充绝缘（EN）：附加在基本绝缘基础上的独立的绝缘，用于基本绝缘失效时提供防触电保护。耐压值应在2U+1750V以上（单层）。 11.双层绝缘（EN）：基本绝缘与补充绝缘组成的绝缘，耐压值应在4U+2750V以上（即基本绝缘与补充绝缘耐压之和）。 12.增强绝缘（EN）：绝缘效果与双层绝缘相当的一种加强性绝缘。从总体上看，一般只为一层，但也可由多层组成，且各层不可明确进行分割并单独测量。耐压值应在 4U+2750V以上。 13.CLASS O级灯（EN）：仅以基本绝缘为电击保护措施的灯具，无接地等保护措施。 14.CLASS I级灯（EN）：除了基本绝缘为电击保护措施外，还采用了其它如接地等保护性措施的灯具。
LED灯具设计之透镜认识 对于非专业人士认知的配光而言，大都会问的一个问题就是：反射器和透镜都有啥区别有个比较形象的比喻就是： 反光杯是把光源发出的光反射出去，这种情况多少都会有漏网之鱼没通过反射就直接跑出去了； 而透镜就是把光源发出的光都吞进去，消化了之后再吐出来。孰 优孰劣看需求定。闲话少扯，下面来个揭秘。 标准的透镜最经典的就是圆锥形透镜，这些透镜很大一部分依赖于全内透反射所以称之为TIR（Total Internal Reflection）透镜。 通常TIR 透镜是轴对称设计提供一个漂亮的圆形光斑，既可以组合成多颗LED 成为阵列透镜也可以单颗加支架以方便安装和控光。 TIR透镜VS 反光杯
其实两者的基本工作原理都是相同的，但是TIR 透镜相比而言具有更大的控制权，因为TIR 透镜的每条光线都经过控制利用，而反光杯的很大一部分光是不接触反射面不受控制的，这个在小角度光学里面很容易看出来，反光杯的光型是没有TIR 透镜出来的光型那么锐利的（简而言之也就是反光杯的副光斑更大）。
透镜的类型： 图：从左到右: 1、真正聚光(-RS), 2、柔和聚光(-SS), 3、扩散聚光(-D), 4、中角度(-M/-M2), 5、椭圆角度(-O)， 6、大角度(-W/-WW/-WWW)。
不同的光学性能使用不同的TIR透镜，而透镜的尺寸和LEDs 灯珠直接影响光学性能的，所以没有明确先提条件而谈角度、光强和效率都是不准确的，良好的光学设计必须跟LEDs 灯珠的光分布完美的配合才能得到良好的光学效果。 在专业的光学设计里不存在万能的产品，有的是针对性配合光学和针对性的应用。 下面我们再TIR 透镜家族里面好好分析下每种不同的光学： 真正的聚光透镜（-RS） 在透镜家族里面这类透镜是最聚光的，目的是取得高的cd/lm(峰值光强)但也会导致缺失部分混光性能，这类透镜很容易辨认，一般都是表面晶莹通透透，部分还可能是中空。 应用这一类透镜的主要方向包括：投光灯、聚光灯、远距离洗墙灯等。 案例比如桥梁照明、高层楼宇照明、室内射灯等。 柔和的聚光透镜-SS
一个典型的LED灯具设计范例，其中包括了电学、热学以及光学的模拟计算。大功率LED光源决定了大功率LED灯具的最终光通量，因此，选择高质量的适配光源是灯具的基础。LED芯片的研发固然重要，但灯具的设计和研发同样不容忽视。大型照明灯主体照明光学系统的结构设计包括以下三种设计： ①芯片外加光学系统得到适宜应用的一次光学设计，它由LED器件的生产商完成。 ②将一次光学设计的单只LED装入一个量身定做的透镜中，得到需要的定向光束，这就是所谓的二次光学设计，得到满足单只光学需求的LED组件。 ③将若干个二次设计完成的LED组件合并成一个有相当规模、满足照明要求配光曲的灯具，这就是LED的三次光学设计。 在LED光源的产品中，大多数产品，例如路灯、光柱、草坪灯、地埋灯、装饰灯等，均是用市电供电，这就要求在这些灯具中设置AC／DC转换电路，以适应LED电流驱动的特征。以光柱为例，为了便于建筑上的安装与设置，需要在数十米长的光柱间相互对接而只能用一个电源接人点，因此每根光柱内要设置一个既能独立工作又能相互对接的独立电源。这个电源既要有一定的供LED所需的恒流的正向电流输出，又要有较高的变换效率，否则就会失去LED节能的优点。另外，成本低也十分重要，可选择开关电源、高频电源、电容降压后整流电源等多种，根据电流稳定性，对瞬态过冲以及安全性、可靠性的不同要求作不同选择。 制作可以放置在E - 27标准灯头内的高频电源和开关电源，使LED的供电十分安全可靠，电源效率达90％，内置这类电源的LED灯具，可以适应交流85～240V的工作电压范围，而灯内LED的电流基本不变。电源是影响LED光源可靠性和适应性的一个重要组成部分，必须慎重考虑。 LED光源产品另一个重要考虑因素是LED器件的可靠性，作为半导体器件，LED的失效模式研究对评估LED光源的寿命十分重要。LED器件同样符合“浴盆曲线”这一失效规律，因此如何筛选早期失效器件——即“加速”寿命试验方法的研究显得尤为重要。提高LED发光效率，改善散热特性，是LED光源发展中必须解决的问题之一，与此同时，在行业协同下开展LED可靠性研究，规范器件老化筛选标准，是解决LED光源在应用中遇到的一些问题的有效途径之一。 1．确定照明需求和设计目标 设计目标是基于现有灯具的性能，或是基于应用的照明需求。LED照明必须满足或超过目标应用的照明要求。因此，在建立设计目标之前就必须确定照明要求。对于某些应用，存在现成的照明标准，可以直接确定要求。对于没有照明标准的应用，可先确定现有照明特性后，在确定应用的照明需求。照明灯具的光输出和功率特性是确定现有照明特性关键，根据照明灯具提供的技术参数，可获得各种灯具的关键特性，由此确定现有照明的特性。
大功率LED路灯设计方案 大功率LED路灯之全方面解析 一．普通路灯与LED路灯的现状与未来 目前LED路灯改造的成本仍存在压力，以60W灯具看，市场上LED整体灯具的价格在3000-3800元左右，传统的250W高压纳灯仅需要1000-1300元，两者的价差还相当大。但Haitz定律让我们看到希望，据估计，LED成本每年将以10%速度逐年递减，再加上LED新路灯整合制造成本，LED与传统高压纳灯的成本差距将压缩到2倍之，考虑到后期的电费与维护成本，LED路灯的综合优势将使其逐渐成为照明市场主流。 二．LED路灯与传统路灯的竞争力 三．2007年道路照明技术
LED省电率100% 41.5-62.4% 45.1-64.7% 56.3-71.8% 四．多个LED密集排列的照明系统 ?器件耗散功率：20w ?散热面积：330cm2 ?底板温度将达83 °C以上。(环境温度25 °C) ?芯片结温将达100 °C 上图案例必须考虑更有效的散热途径 大功率LED光条结构与新型准值LED光源的设计 1）破坏性创新大功率LED光条结构包括一高功率LED模块，一散热灯条及一控制电路板，其高功率LED模块产生的热，直接传热到散热条上散热，控制电路板悬空设置于散热灯条的容置区，其上、下两面不接触散热灯条，因此产生的热源可通过上、下两空间充分散热，从而降低高功率LED模块产生的热的相互加乘的不良影响增加本高功率LED光条的稳定性与使用寿命，另外，在电路板基座的两端分别焊有A、B端子座，用于相同的两光条相互串联，使用者可根据实际需要自行组合。 另外，高功率LED光条结构还提供一简易的组装方法，可以简单更换高功率LED模块光源，透明灯罩、反光灯罩、聚焦透镜等多种多用途使用方式。 2）当LED应用于投射照明时，需要设计一种高效的准直LED光源； 3）如采用二次光学元件——准直透镜，与封装后的LED配合使用，则由于空隙的存在，必然会引起反射损耗； 4）设计了一个直接对LED芯片进行封装准直的透镜系统。 LED准直透镜的设计分为两部分： 1.编程计算准直透镜的二维曲线； 2.采用蒙特卡罗方法对采用二维曲线生成的三维实体进行模拟验证。
1 前言 1.1 选题背景及其意义 据历史记载，早在战国时期，古代人民就拥设计使用了自己的灯具，此后连绵不断发展至今。大量的考古资料表明，中国古代的灯具不但种类繁多，而且极具实用性和时代性，许多设计新颖、造型别致的灯具还是精美绝伦的艺术品（如图1.1）。明清两代是中国古代灯具发展最辉煌的时期，最突出的表现是灯具和烛台的质地和种类更加丰富多彩。在质地上除原有的金属、陶瓷、玉石灯具和烛台外，又出现了玻璃和珐琅等材料的灯具。[1]种类繁多、花样不断翻新的宫灯的兴起，更开辟了灯具史上的新天地。 图1.1古代灯具 我国的灯史，是一幅卷帙浩繁的艺术长卷。如今，随着科技的不断进步，人们生活水平的不断提高，人们对于灯具，这一家居生活这一不可或缺的产品的要求并不仅仅局限于它照明功能的要求，越来越多的人开始对灯具进行创新设计，无论是从外观还是功能上，使现代灯具更富有装饰性和功能性。 近年来人们从市场上经常发现花样翻新的国外日用消费品, 它们以其新颖、美观、实用等特性吸引着诸多国人去消费, 从而在一定程度上造成对民族工业不大不小的冲击。出现这种局面的重要原因就是国外厂家紧紧抓住了工业设计这一重要手段。所谓工业设计即在现有技术装备、工艺及现成材料基础上重新构思产品的性能、外观和使用范围。它由消费需求、观念变化入手, 从生活实用中寻找课题, 在市场上获得
灵感。从而使企业的产品市场覆盖面逐渐扩大, 经济效益不断提高。[2] 1.2室内灯具的国内外发展现状及趋势 随着我国人们生活水平的提高和居住条件的改善, 就民用灯具而言早已从单纯地照明作用发展成为多功能装饰品之一了。因而人们在选购灯具时对其大小、造型、比例、图案等等都很挑剔, 因为人们希望灯具除照明功能之外还要有点缀居室、渲染气氛之功效。 据了解, 目前我国灯具厂家多数厂缺少设计开发人员。我国是灯具生产和出口大国，但是长期以来产品外形模仿多、创造性设计不足，出口多以委托加工和来样翻版为主，面对国际国内两个市场一直难以树立有影响力的中国灯具品牌。缺乏独立设计能力, 处于技术人员不懂得艺术, 艺术工作者不懂技术的局面。生产出的产品自然竞争能力不强。其次是一些厂家没有产品开发体制, 以致随大流、抢热点, 从而产品寿命短, 时而一哄而上时而滞销, 把握不住市场。放眼国内市场，欧洲飞利浦、美国Thorn、日本松下等国际品牌纷纷抢滩，建立合资或独资企业，以其强大的研发和市场开拓能力，不断蚕食自主品牌市场份额。然而我们的五金灯具企业，还在争相为仿制国外品牌外观而打破“头颅”。 有媒体曾做过一项调查，在消费者购买灯具最看重的各项指标中，质量（27.9%）、外观（26.2%）、价格（21.3%）以近乎并驾齐驱的得票数位列前三甲。由此可见，众五金灯具商家针锋仿制只为消费者眼前一亮，并未考虑企业长远发展与产品外形与实用的完美结合，关于灯具的外观专利权就更加无从说起。[3] 目前灯具市场抄袭现象严重，一些小企业抓住消费者看重外观、造型的心态，对知名厂商研发出的灯具肆意抄袭，两者虽然外形相似，但在工艺、选材与品质上悬殊很大。就灯具生产而言，产品随科技进步而迅速更新换代，从无极灯到半导体LED 光源灯，由于色彩、性能和寿命等指标优良，将引发新一轮的灯具灯饰革命。
LED室外照明灯具设计注意事项 2009/6/23/14:59 来源：中国半导体照明网作者：吴继德 室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 [慧聪灯饰网]关键词：灯具设计发光二极管室外照明 室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 一、工作环境 LED室外照明灯具由于工作环境比较恶劣，受风吹雨淋日晒，阳光中紫外线照射，昼夜温差变化，空气中沙尘，化学气体等条件影响，灯具年复一年的受大自然时效老化处理。设计时应充分考虑这些因素的影响。 二、LED灯具材料及散热方式选择 外壳和散热器设计为一体，用来解决LED的发热问题，这种方式较好，一般选用铝或铝合金，铜材或铜合金，以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热，（喷气致冷散热也是类似热管散热的一种，但结构更复杂一些。） 选择什么样的散热方式，对灯具的成本有直接影响，应综合考虑，与设计产品配套选出最佳方案。 灯罩的设计选材也是至关重要，目前使用的有透明有机玻璃，PC材料等，传统的灯罩是透明玻璃制品，究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关，一般来说，室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品，它是制造长寿命，高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩，做室内灯具的灯罩较好，用于室外则寿命有限，因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净，使灯罩透明度降低影响光线输出。 三、LED芯片的封装 目前国内生产的LED灯具（主要是路灯）大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装，这种方法热阻较先进封装技术的产品高，不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装，以达到所需要的功率，这些LED 的封装材料有用环氧树脂封装，有用硅胶封装的。二者的区别是：环氧树脂封装耐温较差，时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好，使用时应注意选择。
LED灯光照明设计开发的发展趋势 居室照明离不开灯具,而灯具是照明的集中反映,它既是完成居室建筑功能、创造视觉条件的工具,又是居室装潢的一部分,是照明技术与建筑艺术的统一体.现代灯具不仅在居室内起照明作用,也是营造居室环境氛围的主要组成部分.利用灯具造型及其光色的协调,能使居室环境具有某种氛围和意境,体现一定的风格和个性,增加建筑艺术的美感,使室内空间更加符合人们心理、生理的需求和审美情趣.LED作为一种新型的照明技术,其应用前景举世瞩目,尤其是高亮度LED更被誉为21世纪最有价值的光源,必将引起照明领域一场新的革命. 自从白光LED出现,无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势,因此,LED照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势,LED与传统白炽灯和日光灯一起,为居室照明开辟了崭新的天地.灯具设计的内容与形式主要是光,LED新光源促使照明灯具设计开发的革新,从很大程度上改变了我们的照明观念,使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来,灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立,灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间,居室照明灯具将向更加节能化、健康化、艺术化和人性化发展. 一、节能化 研究资料表明,由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有污染,与白炽灯、荧光灯相比,节电效率可以达到70%以上.在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2.如果用LED取代我们目前传统照明的50%,每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益十分可观. 二、健康化 LED是一种绿色光源.LED灯直流驱动,没有频闪;没有红外和紫外的成分,没有辐射污染,显色性高并且具有很强的发光方向性;调光性能好,色温变化时不会产生视觉误差;冷光源发热量低,可以安全触摸;这些都是白炽灯和日光灯达不到的.它既能提供令人舒适的光照空间,又能很好地满足人的生理健康需求,是保护视力并且环保的健康光源. 由于目前单只LED功率较小,光亮度较低,单独使用有时不能达到照明亮度要求,而将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明灯具则具有广阔的应用前景.灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求,决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”,根据组合成的“二次光源”来设计灯具. 三、艺术化 光色是构成视觉美学的基本要素,是美化居室的重要手段.光源的选用直接影响灯光的艺术效果,LED在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势;目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围,且单色性好,色彩纯度高,红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性.灯具是发光的雕塑,由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段.LED技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合,打破了传统灯具的边边框框,超越了固有的所谓灯具形态的观念,灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上,以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题.我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合,材质、结构设计的优势,提高设计自由度来弱化灯具的照明功能,让灯具成为一种视觉艺术,创造舒适优美的灯光艺术效果.例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED灯,可随意搁置在地上、墙角或桌上,构思简约而轻松,形态传达的视觉感受和光的体验,让灯具变成充满情趣与生机的生命体. 四、人性化 毋庸置疑,光和人的关系是一个永恒的话题,“人们看到了灯,我看见了光”,正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识.灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的
LED室外照明灯具设计注意事项 LED室外照明灯具设计注意事项 室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 一、工作环境 LED室外照明灯具由于工作环境比较恶劣，受风吹雨淋日晒，阳光中紫外线照射，昼夜温差变化，空气中沙尘，化学气体等条件影响，灯具年复一年的受大自然时效老化处理。设计时应充分考虑这些因素的影响。 二、LED灯具材料及散热方式选择 外壳和散热器设计为一体，用来解决LED的发热问题，这种方式较好，一般选用铝或铝合金，铜材或铜合金，以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热，（喷气致冷散热也是类似热管散热的一种，但结构更复杂一些。） 选择什么样的散热方式，对灯具的成本有直接影响，应综合考虑，与设计产品配套选出最佳方案。 灯罩的设计选材也是至关重要，目前使用的有透明有机玻璃，PC材料等，传统的灯罩是透明玻璃制品，究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关，一般来说，室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品，它是制造长寿命，高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩，做室内灯具的灯罩较好，用于室外则寿命有限，因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净，使灯罩透明度降低影响光线输出。 三、LED芯片的封装 目前国内生产的LED灯具（主要是路灯）大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装，这种方法热阻较先进封装技术的产品高，不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装，以达到所需要的功率，这些LED的封装材料有用环氧树脂封装，有用硅胶封装的。二者的区别是：环氧树脂封装耐温较差，时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好，使用时应注意选择。 笔者的看法是：采用多芯片与散热器整体封装比较好，或采用铝基板多芯片封装再通过相变材料或散热硅脂与散热器相联接，做出的产品热阻比用LED器件组装的产品的热阻要少一至二道热阻，更利于散热。采用
最全的LED照明灯具设计案例 一、LED楼体亮化工程培训简介 1，《led概论》 2，《Led楼体亮化工程概论》 3，《Led楼体亮化工程组装技术手册》 4，《Led楼体亮化工程安装技术手册》 5，《Led楼体亮化工程检修技术手册》 6,《led楼体亮化工程系列销售指导手册》 7，《工程造价指导手册》 8，《全部的视频教学资料包》 二、LED城市亮化工程的趋势 LED亮化工程广泛适用于桥梁、广场、大楼轮廓、跨街空中走廊、建筑物轮廓、道路灯饰、各种灯光广告牌、橱窗、舞台、大厦、酒店、商场等场所装饰，夜晚效果格外醒目，并且对美化城市、塑造景观有着特别重要的意义。LED城市亮化美化了城市的夜空也提升了自身的形象，成为自我宣传和体现文化和提高知名度，甚至成为标志性建筑的方法。 城市夜景亮化工程作用的外延已经逐渐扩大。在为市民照亮行程的同时，随着社会发展，夜景亮化工程已经成为城市的一张新名片。 三、LED城市亮化区别传统的霓虹灯亮化的主要优点 1、寿命长 LED灯珠寿命可达10万小时，是传统光源寿命的大约15倍到20倍，通常：普通白炽灯
寿命小于2千小时；螺旋节能灯寿命小于8000小时；T5荧光灯寿命大约为1万小时；高质量的高压霓虹灯寿命小于2万小时（由于风吹日晒寿命更短），质量普通的高压霓虹灯寿命可能只有几千小时甚至更短；低压软管霓虹灯通常就是小粒的白炽灯，寿命也小于2千小时。 2、超级节能绿色照明冷光源，无辐射、无污染由于LED灯珠将90％左右的电能直接转化为可见光，发光效率极高，基本不产生热量。相同的发光亮度，功率可低至只有传统电光源的几十分之一。若长时间使用，节约的电能非常可观，如果仔细计算下来，绝对会让人们大吃一惊！LED是固态照明冷光源。荧光灯、高压霓虹灯灯管发光时，会产生相当数量的紫外线，对人体是有害的。LED的诞生就解决了这个问题，不用担心对人体的危害。 3、稳定、可靠、不易坏，维护成本极低 与高压霓虹灯相比，led产品抗静电、强干扰。属半导体器件，故障率低可节约大量的维护成本。LED的工作电压只有20VDC左右甚至10VDC也能正常工作，对人体始终是安全电压。高压霓虹灯，顾名思义，要在高压下才能工作，这会对人体不利、对设备不利、对环境要求高，故容易坏，加上高压霓虹灯灯管是玻璃做成的，容易破损，理论寿命又短暂，所以，经常需要维护，增加了维护成本。LED灯是在低压、直流环境下工作，现代电子技术生产出来的电子电路已经可以长时间正常工作了，基本上不要任何维护，比如：电脑元器件CPU、电视机等等 4、采用优质PC管材，灯管整体防水、防尘、耐压、耐碎裂、耐高温低温、阻燃、抗冲击、抗老化、防紫外线。LED亮化管产品可以在－40摄氏度～＋75摄氏度的温度范围内正常工作。高压霓虹灯灯管是用玻璃做成的，容易破碎，不能耐高温或低温，温差变化大的时候更容易破损等。 5、颜色艳丽、发光均匀、外观美观，变幻无极限：
灯具设计 研究分析 机电工程学院 工业设计（理工类） 2010级02班 康婉君 225 目录 一、灯具的定义
二、灯具市场发展状况分析 三、灯具产品介绍 1、目前市场灯具产品的分类 2、目前市场灯具产品的制作材料 3、目前市场灯具产品的制造技术 四、灯具产品设计注意事项分析 五、灯具维护常识 六、影响灯具市场的因素 七、现在灯具市场存在的问题 八、灯具行业重点企业分析 九、问卷调查 十、结果分析 十一、建立用户模型 十二、设计定位 十三、我的设计 1、草图展示 2、效果图展示 3、最终设计 十四、总结
一、灯具的定义 灯具，是指能透光、分配和改变光源分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零件、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。 二、灯具市场发展状况分析 早期的灯具，类似陶制的盛食器“豆”。上盘下座，中间以柱相连，虽然形制比较简单，却奠立了中国油灯的基本造型。千百年发展下来，灯的功能也逐渐由最初单一的使用性变为实用和装饰的相结合。这些历代墓葬出土的精美的灯具，以及宫中传世的作品，造型考究、装饰繁富，反应了当时主流社会的审美时尚。很多民间灯具也不乏情趣设计。它们的做工一般都比较朴实，造型却往往有出奇之处，表现了普通大众的审美爱好和功能要求。 随着我国经济的不断发展和壮大，人们的生活水平和消费水平也不断提高，在居家环境大大改善的今天，“追求时尚生活，注重生活品质，崇尚个性消费”的呼声越来越高。而房地产数据显示，在中国，每隔10天左右便有一个现代化建筑群拔地而起，不少家庭已一室一灯发展为一室多灯，一厅多灯，人们对灯饰的品质，品味要求越来越高，灯饰消费市场商机显露。 此外，随着生活条件的改善，一些居民还会把以前的住房进行二次装修，对灯饰用品也有着较大的消费量。由于中国城市化的提速，，三四
东莞市朗森半导体照明有限公司 LED照明灯具设计方案 工具/原料 电脑一台（设计时需要） LED知识书籍 设计软件一套 步骤/方法 内建：LED灯具的结构简单，加于供电线路上的负载较低，以使得LED的灯具设及光指向的特性，计可以比其他光源的灯具更容易、更适合内建于其他器械与设备之内，或是自身丛集组合成大型装置。 可以让该装置或是设备使用起来更方便，或是具备以前没有过的照明性能。LED背光与小型冰箱、橱柜的LED照明就是好例子。而丛集方式则是利用LED创造了新的光环境与表现方式。不用大幅度改变线路或缩减原有空间，只靠着增加了LED灯具就可以创造出奇幻的效果。从内建与丛集的方向思考的开发，能有效避开激烈的竞争，在新的领域找到商机。灵活的控制选项：LED的众多优点，使的其控制性远优越于其他发光光源。当然我们可以根据照明控制需求及传统光源的性能限制两者间的差距，以LED设计出别的光源达不到，但可以满足大众希望拥有控制性能的灯具。例如可变色温、可调光、根据情境自动反应的智慧灯具。 尝试自由结构和外型设计：无论是采用减法设计来降低成本，增加售价竞争力；或是用华丽多姿的加法设计来增添外型吸引力，刺激视觉购买欲，都是说服买家接受LED的好方法。随着LED散热问题趋于减弱，电源电路的设计越来越简洁有效。这样的条件让具的外型设计更为丰富自由，能够使用的场所更为宽广。LED灯已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所，达到这些场所以前无法达到的光需求。 差异性：与其他光源存在差异，在套用到传统光源的灯具之中时，会产生许多缺点，如炫光、散热不佳、光型不美等问题。所以在设计套用传统形式灯具时，就要注意使用避开这些缺点的方法；如果条件许可，甚至应该根据LED的优点，以及前面提及的基本照明需求，做出全新的灯具设计。 另外还需注意的是，虽LED灯具因为尺寸关系，巨大功率产生的高温常常集中在一个很小的区域范围中，如果设计上面又不具备如传统高温灯具一般，具有保护人体避免烫伤的设计，那造成意外伤害机会就会大增。此外，大量强度的光挤到了比传统光源更小的一个光点上面，这样光线可以造成的视觉伤害可能已经不亚于激光了。所以在LED灯具的设计
简尚灯具创意设计 一、选题的目的及依据 我设计的时代灯具理论上可以让灯具不再单一的只有一种功能，它可以实现灯具的多功能化，更好的节约资源和空间发挥出它更大的用途。譬如，我的这款灯具，它的造型简单时尚，符合形式美法则。它既是一个具有观赏机子的艺术品也是一个很实用的灯具。白天的时候，不用他照明，它可以点缀你的房间，让你的房间更有气质。夜晚的时候，他可照亮你的房间，由于它的灯罩是磨砂的，明亮的同时不会给你刺眼的感觉。 二、目前的发展现状及存在的问题 1. 发展现状 90年代，发达国家将劳动密集型的灯具产业转移到发展中国家，世界上许多著名的厂商纷纷到中国寻求发展，从而把先进的技术工艺，设备带进了中国。加上国内生活质量的提高，对室内外光环境的重视及对照明舒适性、艺术性、装饰性的需求，我国灯具生产技术正在向国际水平发展，灯具的吕种、质量、工艺均进步很快。近几年我国灯具产量每年以10%以上的速度增长，目前灯具工业的总产值、出口创汇已超过电光源工业。 随着现代照明技术的发展与新材料、新科技成果的不断出现，对各种照明原理及其使用环境的深入研究，都丰富了现代灯具对照明环境的表现力和其独特的艺术魅力。那么，现代灯具有些什么新的发展趋势呢？ 首先，现代灯具设计已不仅仅是为了单纯照明，美化产品，更重要的是采用技术，通过对灯具的结构及功能的合理设计，来满足实需求和最大限度地发挥光源的性能。 现在的灯具发展现状是，大多数消费者会更愿意去买一些造型简单又具有艺术感的产品。我觉得我设计的灯具很符合当下发展的趋势。 向高效节能方向发展 首先是采用节能光源，然后是按照节能光源的尺寸、形状，精心设计灯具的光学系统，真正提高灯光的有效利用率。如在射灯中，选用光色好的高强度气体放电灯，可造成一个光线弥散、均匀柔和的照明环境，且灯具的保护角小、效率高，能较好地显示建筑物结构。又如现在用于商店、博物馆等陈列照明场所的光纤展览照明系统，运用导纤维将光线传送到被照物体，取代了传统的荧光灯。 向集成可调化方向发展 技术的迅速发展，各种集成化装置和电子计算机控制系统对灯具和照明系统的应用取得了显著的进步，如应用电子镇流器对灯具及照明系统进行调光、遥控、控制光色。 向多功能小型化发展 随着紧凑型光源的发展，镇流器等灯用电器配件的超小、超薄、各种新技术、
LED灯具驱动电源设计的五大忠告 进入2011年，澳大利亚已经率先禁止使用白炽灯，这为LED灯具的大规模普及揭开了序幕，另外，随着欧盟各国、日本、加拿大等国家将在2012年禁止使用白炽灯，LED灯具的照明普及率会进一步提升，这让掘金绿色照明革命的中国数千家LED灯具厂商欢欣鼓舞――因为一个巨大的市场就要开启，而这次唱主角的是中国厂商。不过，应当看到，LED 灯具要普及，不但需要大幅度降低成本，更需要解决能效和可靠性的难题，如何解决这些难题，Power Integrations市场营销副总裁Doug Bailey分享了高效高可靠LED灯具设计的五点忠告。 一、不要使用双极型功率器件 Doug Bailey指出由于双极型功率器件比MOSFET便宜，一般是2美分左右一个，所以一些设计师为了降低LED驱动成本而使用双极型功率器件，这样会严重影响电路的可靠性，因为随着LED驱动电路板温度的提升，双极型器件的有效工作范围会迅速缩小，这样会导致器件在温度上升时故障从而影响LED灯具的可靠性，正确的做法是要选用MOSFET器件，MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。 二、 MOSFET的耐压不要低于700V 耐压600V的MOSFET比较便宜，很多认为LED灯具的输入电压一般是220V,所以耐压600V 足够了，但是很多时候电路电压会到340V,在有浪涌的时候，600V的MOSFET很容易被击穿，从而影响了LED灯具的寿命，实际上选用600V MOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价，所以，“不要选用600V耐压的MOSFET,最好选用耐压超过700V的MOSFET.”他强调。 三、尽量不要使用电解电容 LED驱动电路中到底要不要使用电解电容？目前有支持者也有反对者，支持者认为如果可以将电路板温度控制好，依次达成延长电解电容寿命的目的，例如选用105度寿命为8000小时的高温电解电容，根据通行的电解电容寿命估算公式“温度每降低10度，寿命增加一倍”,那么它在95度环境下工作寿命为16000小时，在85度环境下工作寿命为32000小时，在75度环境下工作寿命为64000小时，假如实际工作温度更低，那么寿命会更长！由此看来，只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的！ 还有的支持者认为由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁会对某些人眼造成生理上的不适，幅度大的低频纹波也会导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格。所以，高品质光源灯具还是需要电解电容的。不过反对者则认为电解电容会自然老化，另外，LED灯具的温度极难控制，所以电解电容的寿命必然会减少，从而影响LED灯具的寿命。 对此，Doug Bailey认为，在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容，实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去电解电容，PI的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容，在输出电路中，可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性，“有的人在设计两级电路的时候，在输出采用了一个400V的电解电容，这会严重影响电路的可靠
LED灯具设计程序一个典型的LED灯具设计包括电学、热学以及光学的模拟计算，大功率LED光源决定了大功率LED灯具的最终光通量。因此，选择高质量的适配光源是灯具的基础。LED芯片的研发固然重要，但灯具昀设计和研发同样不容忽视。大型照明灯具的主体照明光学系统的结构包括三种设计： (1芯片外加光学系统得到适宜应用的一次光学设计，它由LED器件的生产商完成。 (2将一次光学设计的单只LED装入一个量身定做的透镜中，得到需要的定向光束，这就是所谓的二次光学设计，以得到满足单只光学需求的LED组件。 (3将若干个二次光学设计完成的LED组件合并成一个有相当规模、满足照明要求配光曲线的灯具，这就是LED的三次光学设计。在LED光源的产品中，大多数产品，例如路灯、光柱、草坪灯、地埋灯、装饰灯等，要求在这些灯具中设置DC/DC恒流驱动电路以适应LED电流驱动的特性。这个电源既要提供LED所需的恒流电流输出，又要有较高的变换效率，否则就会失去LED节能的优点，另外成本低也十分重要，可选择开关电源、高频电源等多种，根据电流稳定性、瞬态过冲以及安全性、可靠性的不同要求作不同选择。 LED光源产品另一个重要考虑因素是LED器件的可靠性，作为半导体器件，LED的失效模式研究对评估LED光源的寿命十分重要。LED器件同样符合浴盆曲线这一失效规律，因此如何筛选早期失效器件，即加速寿命试验方法的研究显得尤为重要。提离LED发光效率，改善散热特性，是LED 光源发展中必须解决的问题之一，与此同时，在行业协同下开展LED可靠性研究，规范器件老化筛选标准，是解决LED光源在应用中遇到的一些问题的有效途径之一。
灯具结构设计基础培训 §灯具基本分类及防护等级 §结构设计常用设计软件 §结构设计基本要点及注意事项 §结构设计中零件常用加工工艺 §LED灯具结构设计要点 深圳市莱帝亚照明有限公司 主讲人：刘杰琼
灯具基本分类及防护等级 §首先我们要明白什么是灯具？ §灯具是透光、分配和改变光源光分布的器具，包括除光源以外所有用于固定和保护光源所需的全部零部件及与电源连接所必须的线路附件。§照明灯具主要有以下作用： § 1.固定光源，提供与光源的电气连接，让电流安全地流过光源。 对于气体放电灯，灯具通常提供安装镇流器、功率因数补偿电容和电子触发器的地方。 § 2.对光源和光源的控制装置提供机械保护，支撑全部装配件，并和建筑结构件连接起来。 § 3.控制光源发出光线的光分布，实现需要的配光，防止直接眩光。§ 4.保证特殊场所的照明安全，如防爆、防水和防尘等。 § 5.装饰和美化环境，特别是在民用建筑中，可以起到装饰的效果。§简单来讲接入市电可以直接发光的物体（切是完全物体） §灯管／射灯／球泡需要借住其它支架或灯头才能体物体发光，不能算是灯具，称为光源或发光体
灯具基本分类及防护等级 §1．普通灯具：提供防止与带电部件意外接触的保护，但没有特殊的防尘、防固体异物和防水等级的灯具。 2．可移动式灯具：正常使用时，灯具连接到电源后能从一处移动到另一处的灯具。 3．固定式灯具：不能轻易的从一处移动到另一处的灯具，因为固定以致于这种灯具只能借助于工具才能拆卸。
灯具基本分类及防护等级 §（一）按安装方式： 可移动式灯具：桌／台灯，挂式壁灯，落地灯 固定式灯具：天花灯（吸顶灯），吊灯，壁灯，嵌入式灯，轨道灯。 （二）使用环境： 1．EN规格 1)户内使用：用符号表示，金属件外表面要作防腐处 理； 2)户外使用：用符号表示，金属件外表面要作防腐处 理； 特别要求：喷水测试（即要求有最小Ф3.2mm漏水 孔），金属件内外表面要作防腐处理。
最新的LED灯具设计 当全世界为LED而疯狂时，意大利著名品牌Alessi（阿莱西）也开始进入LED设计，将新的产品设计扩展至LED照明领域。LED灯泡是LED灯具最常用的，Alessilux项目就是一次大胆创新，3位年轻的设计师利用特有的灵感重新定义了LED灯泡。 首次亮相于2011年米兰设计周的Alessilux新LED灯泡让人惊叹不已，极富想象力的创新形态和颜色材料等个性鲜明的元素，不同的LED灯泡的设计方案代表不同的设计内涵，即使暂时无法买到，欣赏一下也是不错的！
‘U2Mi2′ 设计师Frederic gooris说：”小时候，机器人是用来展示科技会如何改进我们未来生活的典型例子。机器人是让生活更舒适的代名词。 而今天我们更多地强调环境的可持续性，在如何保持舒适生活的同时，使用更少的资源来维护我们的环境。 一个超级可爱的小机器人，取名为 ‘U2Mi2′[you too,me too]，意思是让我们携起手来，共同迎接对环境更为友好的LED灯泡。
‘Abatjour’ ‘Abatjour’不是一个完整的台灯也不只是一个灯泡，它更像是一个新的游戏，一种意想不到的身份转变。LED灯泡要代替一个台灯而存在…这本身就很有意思，同时也体现了新的照明方式理解上升级。 ‘flame’（火焰） 灵感来源于人类关于灯光最初的记忆，来源于传统的蜡烛和油灯所能渲染和营造的诗意光影和氛围。采用”火焰”这个元素，不仅是由于它本身丰富的象征意义和怀旧情感，更是通过这种将最古老的灯火形式与现代LED技术结合在一起碰撞而出的创意火花。
‘Tamtam’（传鼓） Tamtam是一种古代用来长距离传递消息或宣布重要信息的鼓。通过其简化的传统形态，’Tamtam’寓意LED灯泡的节能环保照明理念如同击鼓传花一样能够迅速扩散和传播开来。
LED照明灯具的设计思路 主要分享一下室内照明设计的几个思路 电脑一台（设计时需要）LED知识书籍设计软件一套 内建：LED灯具的结构简单，加于供电线路上的负载较低，以使得LED 的灯具设及光指向的特性，计可以比其他光源的灯具更容易、更适合内建于其他器械与设备之内，或是自身丛集组合成大型装置∩以让该装置或是设备使用起来更方便，或是具备以前没有过的照明性能。LED背光与小型冰箱、橱柜的LED照明就是好例子。而丛集方式则是利用LED创造了新的光环境与表现方式。不用大幅度改变线路或缩减原有空间，只靠着增加了LED灯具就可以创造出奇幻的效果。从内建与丛集的方向思考的开发，能有效避开激烈的竞争，在新的领域找到商机。2灵活的控制选项：LED的众多优点，使的其控制性远优越于其他发光光源。当然我们可以根据照明控制需求及传统光源的性能限制两者间的差距，以LED设计出别的光源达不到，但可以满足大众希望拥有控制性能的灯具。例如可变色温、可调光、根据情境自动反应的智慧灯具。3尝试自由结构和外型设计：无论是采用减法设计来降低成本，增加售价竞争力；或是用华丽多姿的加法设计来增添外型吸引力，刺激视觉欲，都是说服买家接受LED的好方法。随着LED 散热问题趋于减弱，电源电路的设计越来越简洁有效。这样的条件让具的外型设计更为丰富自由，能够使用的场所更为宽广。LED灯已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所，达到这些场所以前无法达到的光需求。4差异性：与其他光源存在差异，在套用到传统光源的灯具之中时，会产生许多缺点，如炫光、散热不佳、光型不美等问题。所以在设计套用传统形式灯具时，就要注意使用避开这些缺点的方法；如果条件许可，甚至应该根据LED的优点，以及前面提及的基本照明需求，做出全新的灯具设计。另外还需注意的是，虽LED灯具因为尺寸关系，巨大功率产生的高
LED显示屏设计范本 一、概述 LED显示屏是集光电子技术，微电子技术，计算机技术和视频技术为一体的高科技产品，它的发光部分由LED（即光发二极管）拼装组成的，其优点是耗电量少，亮度高，工作电压低，驱动简单，寿命长，性能稳定。LED显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，响应速度快。 LED显示屏的出现弥补了以往磁翻板，霓虹灯等信息发布媒体效果的缺陷。以其变化丰富的色彩，图案，实时动态的显示模式，完美的多媒体效果和强大的视觉冲击力，将信息、文字、图片、动画及视频等多种方式显示出来，成为信息传播的划时代产品，在铁路、民航、体育场馆、会议厅堂、高速公路、广场、大型商场、银行、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。 led电子显示屏是一种显示文字、图像、二维或三维动画及电视、录像、VCD等视频信号的理想的公众信息显示媒体，作为当代高科技发展的产物，它与广告牌、灯箱、霓虹灯等传统宣传媒体比较，具有无可比拟的优势：1、可实时播放无限的信息（每秒钟高达60幅图像）；2、是目前世界上各种宣传媒体中亮度最高的；3、图像清晰、视觉大、功耗低、寿命极长等。现已在城市的各种行政事业单位得到了广泛的应用，在提高形象和知名度及渲染单位主办各项活动的气氛等方面起到了良好的作用。 1、起到方便公众的作用。 2、起到政务公开的作用。 3、起到宣传相关法规、条例的作用。 4、起到普及知识的作用。 5、起到公告板的作用。 6、起到公益广告的作用。通过LED显示屏幕可播放天气预报、《文明市民公约》及重要新闻等。
7、起到烘托气氛的作用。通过LED显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观、指导的欢迎词，各种重大节日的庆祝词等 系统实现设计方案 1、 LED显示屏生产流程 2、 LED显示外观设计 针对每块LED显示屏安装的环境，应对其进行独特的造型设计，在设计阶段认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需求关键，根据丰富的LED大屏幕制作经验以及原厂商的支持、参与，制定整个项目的设计方案，确保该方案能够满足系统的功能要求，并具有高实用性、高可靠性、高观赏性。LED 显示屏设计原则是功能、结构、外形三位一体，协调统一。既要保证LED显示屏的功能完善、结构合理、外观现代、大气，同时又要与周围环境很好的融合与呼应，让整个LED显示屏在所安装的环境中独具匠心。 3、系统软件组成及功能 3.1 系统软件组成 系统软件主要由节目编辑软件、播放软件、自动化控制软件、远程通讯软件等几部分组成。软件功能见系统功能部分。 2; 支撑环境 本系统软件支撑各种局域网环境。软件工作平台为WIN9X或更高操作系统。 (1)、系统功能 A、自适应/手动LED屏体亮度调节功能； B、自适应/手动LED屏箱体内温度调节功能；
师大学本科毕业设计 艺术设计（时尚产品设计与管理）专业 学生：砾文指导老师：何竹媛 摘要：中国传统文化是中华上下五千年的历史沉淀出的灿烂优秀文化，中国文化博大精深，底蕴深厚。鲁迅先生曾在《且介亭杂文集》中说：“只有民族的，才是世界的。”特别在当代社会发展中，对传统文化的运用及研究，是传承与发扬，是发展与创新。随着我国国力增强，人民越来越认可民族归属感和中华民族文化的传承，所以把中国传统文化运用到现代艺术灯具设计中，赋予现代灯具艺术设计传统而又深远意义与价值。中国传统灯具的造型不但能够体现我们民族的文化氛围"观念形态"，也能反映出生产力水平的高低和人文素质。中国传统灯具文化中承载着中华民族独特而博大的精深文化，全球化步伐的加剧，使如何创造出具有传统民族风格艺术特征的现代产品，成为了中国当代设计师们深思的一个课题。我们应该
对中国传统文化深刻理解的基础上，把中国传统文化精髓，融入现代设计理念，积极探索中国特色的现代设计之路。 关键词：唐汉文化；篆刻印章文化；传统纹样；灯具设计； 目录 第一部分设计说明 一、前言 (3) 二、中国文化风格传统元素 (3) 三、中国汉唐文化的发展 (4) 四、唐朝传统纹样的文化元素 (4) 五、汉代篆刻印章文化元素 (5) 六、中国传统文化元素在现代产品设计中的运用 (5) （一）在墙面设计的应用 (6) （二）在茶包中的设计 (6) 六、融入中国传统文化元素的现代灯具设计 (7) （一）灯体 (7) （二）灯罩 (8) 总结 (9) 参考文献 (10) 第二部分设计图 ?.................................................................................................................. 灯具手绘图