LED景观灯设计原理与光学特性

2023-06-10 作者: 浏览数:16 来源: tags:

LED景观照明概述

LED景观照明概述

随着社会城市建设的发展,照明设施已经成为潜在的品质和个性展示意向的体现。因此,LED景观照明系统已逐渐成为城市和建筑物照明中的一种主流。本文涉及了LED景观灯的设计原理及其光学特性,并分析了红、绿、蓝和白色LED光源的发光原理,LED的色温、CRI、光照度、光分布和光聚焦等方面的知识。

LED景观灯的设计原理

LED景观灯的设计基于多种基础原理,包括LED的电学、光学、热学、材料学等的基础原理和材料选择,以及LED产品设计的要求和并联或串联的驱动方式等知识。在设计LED景观灯时,必须考虑电源选择和供电稳定等问题。例如,从地面安装的LED景观灯需要选择防水性能良好的材料,以及良好的散热效果。对于压模或投光大功率(100W或以上)LED景观灯,应预留一定的余量,以抵御不同气候下的光衰减和温度上升等因素,以获得稳定的照明效果。

LED景观灯的光学特性

LED光源的发光原理

发光二极管(LED)是在晶体管的基础上实现了硅芯片发光,从而产生热辐射和电辐射而发光。LED模拟了太阳的光谱和较好地再现了白光光源,其发光原理是指承载像半导体的其构造和电气特性,以及其制造过程中的物理化学变化等因素。LED发光特性的稳定性、寿命和颜色品质与其外部使用条件和电源性能直接相关。另外,影响LED发光的因素是LED工作在桥接、串联回路中的电压、电流、温度、光衰举例等,都会对LED的色调、颜色稳定性、寿命和效率产生影响。

LED的色温和CRI

LED的色温是指LED发出的光的色泽,通常使用光谱图来表示。用热力学温标来表示LED的色温,定义单位是开尔文(K)。

显著的CRI值意味着LED可以尽可能地重放物体的颜色。CRI专用于找出相同色温的不同光源,其值越高,表示光源的颜色重放得越好,常用于于室内照明设计、戏剧照明设计等。

LED的光照度

照度是光源发出的光线落在物体表面的每单位面积上的光辐射综合效果,单位为勒克斯(lx)。根据建筑学领域的光照设计要求,从摄影学的角度来看,照度值的范围一般为10~2000勒克斯。特别是总体照明系统中,一般以人类视觉感知和空间形态紧密结合的综合规划为基础。

LED的光分布和光聚焦

LED灯具中具有两个主要的光学元件:透镜以及反射杯。透镜会改变光线的传播方向,从而在不同角度投射光。反射杯与透镜相反,其主要作用是反射。搭配黄金分割比例的透镜还可以实现全方位射光,获得均匀且自然的光照效果。

总结

在设计LED景观灯时,应考虑到LED节能、环保、寿命长等特点。LED的发光原理、色温、CRI、照明度、光分布和光聚焦等特性也是设计必须考虑的因素。在最后的设计过程中,跟着良好的设计原则,可以设计出一款更符合市场和客户需求的LED景观灯。

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