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摘要:科学技术的发展与进步,促使 LED光源的应用格外广泛,尤其是几年LED光源的应用范围进一步拓宽,不仅仅只是在日常的照明的使用,对于程中对于煤矿石油化工等矿产开采中也得到了十分广泛的应用,其优良的性能得到了用户的认可与支持。LED光源可以在井下进行开采作业时,能够起到光效高且耗电少,同时温度不会过高等优良特性,从而得到了相关行业的认可。
关键词:LED灯具设计;新型电路;LED
引言:
LED灯具在设计时需要跟随当前工业科技产品的变化与发展,满足人们的日常需求与需要,它作为一种新型的光源,已经可以解决人们的日常需要问题,其具体设计也需要根据人们的具体需求进行相应的改善,LED,原有电路也在发生着相应的变化,如何应对人们日益广泛的需要,适应新型电路的变化,LED灯具设计也需要进行新的改进与提升。
一、LED灯具概述
LED是一种新型光源,他的光源特点拥有非常良好的指向性,既不属于进场光源,也不属于原厂光源,拥有非常良好的应用前景,其驱动的电压,电压与电流,也与其余灯具拥有一定的差距,应用情况较为广泛,按照其具体的功能和尺寸规格,根据其应用功能的不同,具体的尺寸,色温等也各有差异。
灯具的作用十分众多,主要是对LED发光原件,各类配件进行有效的保护,起到对发光元件和电路的重点保护作用,目前而言的LED灯具已经可以做到良好的散热和防爆需求,而LED灯具的散热和电源驱动也是行业内的重要难题之一,同样也是相关企业重点关注的问题。只有有效解决灯具的散热与电源驱动这个重要的技术难题,才能够有效提升整个灯具和照明器具的使用寿命,使得LED灯的行业发展更进一步。
二、设计角度的不同
一般而言,人类照明的需求主要包括四个方面,第一,对场地进行照明,第二,对物体进行照明,第三,对情境进行照明,第四起到一定的指示和引导作用。而根据被照物体的不同,又可以对光线进行不同的分类,通常来说,光线形式也包括了平面光线,光头光聚光等众多类型,设计者需要根据具体的照明,需要设计相应的产品。在人类发明白炽灯后,已经拥有了数百年的历史,灯具的照明功能与照明形式也有了较为广泛的探究,LED灯具发展已经在最重要的阶段。
三、设计思路
(一)自由结构与外形设计
对于led灯需要考虑的散热问题,相对来说已经有所减弱,而整体新型的电源,电路设计也更加的简洁有效,其具体的结构体积限制已经经得到了较为明显的弱化现象,因此众多条件都可以使led的外形设计与灯具情况设计更加的丰富自由,使得相关的应用场所更为广泛。LED灯具可以通过有效的设计工作进入到更多传统灯具,无法进行使用的场所,提供更好的光需求。
(二)控制选项多样
目前来说,LED灯拥有非常多的色彩和较快的反应速度,通过LED灯完成指示工作,进行相应的控制功能是要优于其他光源的。因此可以利用LED灯拥有的这一特点,根据控制电路进行灯具设计,设计出能够满足人们需要的,拥有十分良好的控制性能的灯具,例如可以对LED灯进行改变色温,调光等内容设计,设计出可以根据情境进行反应的智慧灯具。同时还可以运用新兴的计算机技术完成对整个LED电路的控制,达到更好的应用景况。
(三)内建与组合
基于新型电路的LED灯具设计本身电路上的负载是较低的,且光源也可以拥有非常良好的指向性,这使得LED灯具设计比其他的灯具设计更加适用于内建在其他的机械或设备上。举例而言,众多机械设备上本身的指示灯都是LED灯具结构,在进行煤炭,石油等众多矿产开采行业之中,地下照明甚至也是通过LED实现。较为简洁明了的电路结构,LED拥有非常优良的组合性能,可以良好的与各类设备进行组装和集合,因此,从集合与内建的角度,可以有效地开展对LED灯具产品的开发与设计[1]。
(四)基于LED灯特点
而LED灯本身是拥有良好的特性的,但也与其他光源拥有很大的差异,如果将LED灯具的设计单纯的套用在对传统灯具的设计的过程中,则会产生众多问题。
LED灯具本身由于其尺寸的原因,产生的高温通常会集中在一个较小的区域范围之内,因此,在具体的灯具设计时,需要拥有避免烫伤的结构,防止意外伤害事故的发生,根据现有的电路与LED本身的特点是大强度的光聚集在更小的光源位置上,这样光线可能造成的视觉伤害,相比起传统光源而言,会更为严重,对于灯具的设计,同样也需要对该项内容进行考虑。
目前来说,LED照明产业在对大强度的亮度进行追求,但单纯的高强度并不能扩展LED灯具的使用范围,LED灯具的设计还需要适应市场的需求,相关设计工作要能够有效地找到具体使用性能,与生产设计成本的平衡点,才能够让LED灯的使用更加的广泛[2]。
四、LED防爆灯具设计
前文已经说到LED灯,由于相关电路与技术的不断成熟,应用范围也在不断地拓展,尤其在煤矿和石油矿产领域得到了较为广泛的应用,在特殊的环境下,要对LED光源进行有效的使用,相关灯具设计也需要拥有更为优良的技术。
LED,本身在工作的过程中是会产生热量的,如何进行有效的光源散热,是增加LED灯使用寿命的关键。电路设计与灯具设计相结合可以解决该问题的发生。
目前已有的特殊电路设计可以将LED灯转变为交流电路驱动,这样在LED灯工作的过程中,就不需要与整流变压器进行配合工作,运用这样的电路设计,还可以使新型电路的LED灯与原有的灯具相比,拥有更小的体积与重量,但是具体的电路设计仍需注意,要有效保证灯具发光的亮度与现场情况的需求。
在特殊环境下使用的灯具,也需要根据电路进行新一步的改善与改进,防爆机构主要是在壳体上进行设置,包括对材料进行改进和相关保护模块的增加。在具体的工业用电时,电网的电压波动,其实教民用电路更为明显,在这样的电路,环境下工作,led灯具的功率波动会容易产生较大的冲击,由此发生相应的隐患,保护模块的主要功能是进行开关电源保护,同时拥有一定的稳压功能,使得LED光源在面临波动较为明显的电网电压时,还可以有效安全地开展相应的工作。
总体来说,通过不同方面的设计与配合,有效的保证LED光源在输入电压的情况下,能够安全、有效、稳定的工作[3]。
五、用户需要与LED灯具设计
灯具的设计不仅需要跟随现场,需要根据具体电路发生转变,同时也需要引入新的设计理念,根据用户的需要进行相应的有效设计。在具体的电路设计过程中,首先需要根据用户需要进行电路设计与规划,要保证相关电路能够满足用户的现场使用需要和具体的控制能力完成,再进行相应的灯具设计。
近年来,灯具设计理念已经将传统的理念进行了飞快革新,众多原有的设计手法也不再进行,具体的现实应用,LED灯本身是拥有着发光和驱动两者功能合一的特点,在具体LED灯具的设计师都需要对芯片和电路板进行具体的设计。为了满足用户的需求,相关的芯片和电路板设计通常是要拥有较为良好的抗冲击和振动能力,这样LED灯具,无论是在具体的使用,还是在运输的过程中都不容易发生破损现象,这样使LED灯具本身拥有了更长的使用寿命,和更为稳定的使用效果,为用户提供了方便,人们更加乐意选择LED灯具进行使用[4]。
六、结束语
总体来说,LED当是现代工业科技发展的产物之一,也是在得到重点关注的灯具设备之一,它的发展对于各个方面的照明工作都产生着非常关键与重要的作用。伴随着相关技术的不断发展,LED灯具设计也要进行有效的革新,根据具体现场情况进行电路设计,同时进行灯具设计工作,使得LED灯拥有更为广泛的照明工作范围,让LED灯灯具设计技术进一步得到发展。
参考文献:
[1]侯绿,陈华,周兴林.基于导热塑料的新型LED灯散热器设计与优化[J].发光学报,2016(9):1103-1108.
[2]蒋怡娜.新型镁合金LED灯具散热器设计与分析[D].天津工业大学,2017.
[3]林界平.形态仿生在现代LED灯具设计中的应用与研究[J].设计,2018,No.292(13):134-136.
[4]樊明光.仿生设计在LED灯具设计中的应用探讨[J].南方农机,2019,v.50;No.336(20):162-162.