简介:1、led晶片为LED的主要原材料,LED主要依靠晶片来发光。2、led芯片是一种固态的半导体器件,就是一个P-N结,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。 组成 1、led晶片的组成:要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。 2、led芯片的组成:由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成(双pad芯片无背金层)组成。 分类 1、led晶片 1)按发光亮度分: A.一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E等; B.高亮度:VG﹑VY﹑SR等; C.超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等; D.不可见光(红外线):IR﹑SIR﹑VIR﹑HIR ; E.红外线接收管hello LED晶片和LED芯片有什么区别? F.光电管: PD。 2)按组成元素分: A.二元晶片(磷﹑镓):H﹑G等; B.三元晶片(磷﹑镓﹑砷):SR﹑HR﹑UR等; C.四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG 2、led芯片 1)根据用途分:大功率led芯片、小功率led芯片两种; 2)根据颜色分:主要分为三种:红色、绿色、蓝色(制作白光的原料); 3)根据形状分:一般分为方片、圆片两种; 4)根据大小分:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等。
LED光源的种类很多,不同的LED灯,内部结构所用的灯珠也会有细微差别。今天,小编为大家全面、系统地科普一下LED灯珠的常见类型,供大家参考使用。 LED光源可以分为两大类:芯片类光源和替换类光源。 芯片类光源 1引脚插入型(DIP) 这种LED灯珠是结构最简单的发光二极管,因为灯珠下面有两根形似“脚”的细丝,可以直接穿接在电路板上,所以称之为引脚插入式的灯珠。 使用特点: 它的安全性好、性能稳定,在低电压的情况下就可以发光,并且低损耗、效能高、寿命长,还可以进行多色彩调光。 常见形状: 这种灯珠可以有各种不同的形状,像圆形、椭圆形、方形、甚至是异形等。虽然粗略地看上去,形状、大小都没有太大的区别,但是不同形状灯珠的横截面是不一样的。 发光类型: 如果你仔细地去观察不同灯珠,会发现有些灯珠“引脚”的数量是不同的,这些“引脚”可以使发光二极管产生不同颜色的光。 应用领域: 在照明领域里,几乎不使用引脚插入式灯珠;一般多用做车灯、指示灯、显示屏等。 2小功率表面贴装型(SMD) 这种灯珠光源是将发光二极管焊接在电路板表面,而不是穿过电路板。它的体积小,有的甚至比引脚插入式的灯珠还小上许多。 常见型号: 这类灯珠的型号有很多,最常用的有2835(PCT)、4014、3528、3014等,每个型号数字的前两位表示宽“x.x毫米”,后两位则表示长“x.x毫米”。比如2835代表宽2.8毫米、长3.5毫米。 表面涂有黄色荧光粉的灯珠,发出白光 应用领域: 这类小功率表贴灯珠的使用范围非常广泛,由于它体积很小,随便贴哪儿都可以使用,所以各种LED灯内都可以贴上它,并且数量可以根据需求调整更改。 3大功率表面贴装型 第三种灯珠也是表贴型,它与小功率表贴在本质上很类似,只不过大功率、体积都大一点;在细微结构上,多了一个透镜,可以将光线更好地汇聚在一起。 常见类型: 大功率表贴灯珠的类型也有很多种。 这里告诉大家一个小窍门:如果灯珠表面颜色偏黄,一般是低色温;如果表面颜色偏绿,一般是高色温;如果没有荧光粉、灯珠呈无色透明,一般是彩光的。 应用领域: 这种灯珠一般会套上透镜后使用(方便光线汇聚或分散),常做成射灯、投光灯。 4集成封装型(COB) 最后一类是集成封装型灯珠,它是将很多灯珠芯片封装在同一块板上,大小与5毛钱硬币的直径一致。 常见形状: 一般有圆形、长条形和方形,长条形集成板常用做台灯。 应用领域: 集成封装型LED灯逐渐应用地越来越多,在室内照明和户外照明均有使用。
商业照明是相对于家用照明的概念,场所一般是公共场所,比如写字楼,酒店,超市,商场,学校,停车库,博物馆等,采购主体一般是机构而非个人,一般以工程施工的方式进行安装。商业照明所要达到的目标往往取决于应用的场合,比如对照度,色温的要求,以及对节能的要求等。随着物联网技术的应用,智慧系统赋予了商业照明以动态的,可变幻的,有特定程序的方式与用户进行交互,并能达到节能的效果,在商业照明中发挥着越来越大的作用。 智慧商业照明的发展相对家用领域落地更早,发展更快。具有关机构统计和预计,2017年全球智慧照明市场规模46亿美金,其中智慧商业照明占比60%左右,未来几年会稳步增长,到2020年全球智慧照明市场规模将达到134亿美金,相对于智慧户外、家用和公共照明,智慧商业照明份额依然最高,占一半以上。 智慧系统的应用场景 在商业照明里,一些场合存在着智控的需求,这也是智慧系统能落地的前提。目前的智慧系统,在商业照明的应用主要是节能,场景控制以及集中监控等。 在节能场合,一般用到的控制方式是时间表控制,人感传感器控制以及照度控制。比如仓库照明,一个有上万平方米的仓库,货架依次排列,传统方式是灯一直亮着,送取货的人员或者叉车从过道进出,但其实并不是一天里每时每刻每个过道都有人,很多过道大部分时间都没有人,因此没有必要保持所有的灯常亮。这样的结果就是电费很昂贵,一个仓库运营的公司,全国的仓库加在一起,一年下来的电费是一笔非常巨大的开销。同样的场合有地下停车场,写字楼等,这些场合的一个共同特点是人不是一直在的,没必要灯一直开在那里。 智慧系统就提供了一个方案,感知人的存在,从而在需要的时间打开灯,比如仓库场合感知人或叉车的存在,打开相应过道上的灯,其他没有人活动的区域灯光关闭;又如地下车库感知人和车辆,打开相应区域的照明等。在办公楼领域除了探测人的存在,还可以加上时间表控制来节能,比如图1的村田东京办公楼无线系统的节能应用案例,就综合使用了人体探测,时间表控制来达到节能,跟之前没有安装控制系统比较,能源消耗降低了63%。 这样的智慧系统不但为企业提高了经济效益,也符合全球控制温室气体以及保护环境的目标。 在场景控制的场合,比如宴会厅就是一个很典型的应用。大型酒店的宴会厅又称作多功能厅,会举办各种各样的活动,比如行业论坛会议,产品发布,企业培训,生日宴会,婚礼宴会等,每个活动对灯光的效果要求都不一样,在同一活动中,不同的阶段也对灯光有着不同的要求。比如产品发布,在嘉宾入场阶段,产品宣讲阶段,中场休息阶段等灯光就有不一样的要求。会议室也有类似的场景,比如设置开会讨论模式,PPT演示模式,中场休息模式,离开模式等。 场景控制带来了灯光能动态适应当前的主题活动,取得很好的活动效果。在集中监控的场合,主要是一些大型的公共场所,比如写字楼,大型商场的公共区域等等,在主控平台上对灯光控制,节省人力和时间;同时对灯光工作的状态进行监测,比如看有没有哪个灯工作不正常,系统及时主动上报。相关管理工作人员可以收到信息,有问题马上派人维修。灯光的集中管理带来了省时,省力和高效。 智慧系统的技术和方案 目前的智慧系统是怎么实现以上功能的呢,主要是通过连接技术,感知技术,以及前后台软件实现的。另外大数据,云计算,以及人工智能等,正在越来越多地与智慧照明结合,目前在家用照明方面趋势比较明显,相信在以项目应用为基础的商用照明方面,未来也会找到更多契合点。 既然是智慧系统,连接是第一步,也是最基础的一步,把所有的灯具连接起来能进行通信,才能在此基础上施以智慧手段进行调光,调色,监测能耗以及查看灯具状态等。连接技术主要存在有线和无线,目前市场应用中大部分是有线连接。有线技术包括各类总线标准,比如RS485,DALI,BACNet,KNX等;无线连接主要包括ZigBee,BLE mesh, EnOcean, 私有射频协议等。有线通信相对无线优势是稳定,信号不易受到干扰;但安装麻烦,特别是在后装改造市场,需要施工布线,如果场所空间比较大,那么施工量也是一笔巨大开销。无线的优势是安装方便,在后装改造市场有着巨大优势,在欧美等发达国家就比较明显,在做施工时会考虑人工成本的问题,人工费用所占的项目总成本比较高,包括后期维护更换等,所以在这个层面来说,无线是一个价值比较大的地方。如图2,目前的无线技术有很多,简单的可以按照传输距离和传输速率进行区分。 目前智慧路灯领域的无线一般采用低功耗广域网的技术,比如NB-IOT等,那么适应商用照明的无线技术应该具有哪些特点呢?根据实际的应用情况,一般认为应该有以下特点,组网规模大,组网方式方便、功耗低、网络稳定可靠、抗干扰性强、传输距离远、低延迟、安全性高、标准化等。 由于是商用项目,业界选择一般比较慎重,主要是从稳定可靠,系统性能,成本以及施工方便度考虑。无线有其安装便利和成本优势,但还没有占目前的市场主流主要还是对其在大网络下的可靠性和稳定性的顾虑,一些国际大公司以及有独特技术的企业在此领域深耕做了不少努力。比如其中村田研发的无线商用智慧照明系统,采用的方式是对mesh网络进行优化,采用特定的机制防止同频干扰,在节点数量多的商用照明环境下,实现大规模灯具组网,并保持网络的可靠稳定。在全球市场越来越多的大型写字楼,博物馆等场合应用。 以连接为基础,智慧系统的控制手段包括感知技术,前后台软件等。目前应用的比较多的感知技术是被动红外(PIR)传感器,照度传感器,超声波传感器等。PIR传感器可以检测人的移动,实现人来灯亮,人走灯灭,应用在上面提的仓库以及车库等场合就比较合适,有些场景可以配合超声波传感器的应用,检测人的存在。照度传感器检测当前的光线强度,比如在白天建筑物靠窗的位置,自然光线比较强,可以通过照度传感器调节灯具的亮度,实现恒照度应用,从而节省能耗。后台软件可以在后台服务器里实现一些特定的逻辑,比如自动定时开关的逻辑,在办公室的不同时段,上班时间,午休时间,下班时间等控制不同区域灯光的开关和亮度。后台软件也可以根据记录的灯具能耗情况,统计总体的能耗;也可以根据其他的系统里监测的变量,统计相应的功能,创造数据的价值。前台软件一般实现人机交互,比如场景控制,单灯控制,状态显示等。 当然技术是不断发展的,商用智慧系统正是由于不断加入新的技术而变得越来越智慧, 性能越来越好。有些技术是很早就存在的,现在随着各方面条件的成熟在商用照明这个领域得到了新的应用,比如各类传感器,村田就研发很多类型的传感器,有用在汽车上的,有用在医疗健康领域的,还有用在环境监测方面的等等,其中一些传感器也可以应用到商用照明系统里来,比如监测环境的温湿度,烟雾探测等,为商用照明系统带来更多的价值。有些技术是近年来的新技术,比如人工智能,在家用领域语音控制已有应用,也取得了很好的市场效果,相信也会在商用照明领域取得很好的结合。在连接方面,一方面已有的协议本身在不断演进,比如ZigBee演进到目前的3.0版本,其中一项标准功能是Green Power,进一步降低设备的功耗;另一方面近年来又有很多新的连接技术增加进来,比如标准化的蓝牙mesh, NB-IOT,LoRa等,当然在实际应用层面还要平衡成本,应用场景和商业模式。能量采集技术也是商业照明的一大技术亮点,目前的传感器设备,控制面板等都是需要用电池的,而且需要定期更换电池,对于大型商用场合,更换数量众多的设备电池是很耗时耗力的事情,能量采集技术就提供一种方式,从环境中采集能量。图3就是一个村田的能量采集通信系统应用在智慧社区的例子。主要是利用的光发电来给设备提供能量。其他的能量采集还包括机械能转化为电能并储存供电,将环境的温差变化产生的热能转化为电能等,这些新的能量采集以及储能材料可以用在商用智慧系统的产品里,替代电池供电,节省人力物力。 智慧系统当前的问题及对策 尽管商照领域相对家用来说,有比较能够落地的智慧化的应用场景,但从整个商照市场来说,智慧系统的应用比例只是很小一部分,目前来看,要更多的普及智慧商照,主要需要关注以下几个方面。 一是成本问题,即评价用户的购买成本是否匹配智慧照明创造的价值,一个例子是节能场合,这个场景就较容易评估,测算购买系统以及安装维护的成本,与节省的能耗相比,是否值得做。又比如场景控制,如果购买的成本很高,用户的购买动力就会显著下降,鉴于目前的成本,智慧商照场景控制一般存在于中高端商照市场。在目前市场的实际方案中,一套智慧照明方案是以系统的形式出现的,或是作为楼宇自控的一个子系统的形式出现,即由楼宇控制厂商提供一套楼宇控制系统,照明控制部分涵盖在内;或是专注于照明控制的厂商提供单独的一套照明控制系统。其实商照可以再细分到具体的垂直应用,比如车库节能,宴会厅或会议室场景控制等,针对不同的商照垂直应用,提供最经济适合的方案,灵活选择集成不同的设备和软件方案,而不是用同一套大而全的系统覆盖所有场景,这样也会显著降低成本。在这方面最近市场也涌现了不少公司,有针对性的对某些垂直商照领域提供性价比最优的方案,显著降低了成本。 二是用户体验,功能和性能是否真实达到理想的效果,比如车库里检测人或车的传感器,其准确度是很重要的指标。又比如前面提到的商照垂直应用,针对某个具体的应用场合结合应用特点和当前产品的主要问题,提供最优的方案,而不是用统一的系统平台适应所有的商照领域,这样也会显著提高用户体验。 三是产业链的协同和更多价值的创造。目前提供智慧商照系统方案的主要还是控制厂商,也有一些大的照明公司发展自己的控制系统,不管是哪种方式,跨界融合是大趋势。IT企业与照明企业的跨界联合,为智慧照明带来更多的新技术新方案,创造更多的价值应用。包括系统集成商和施工承包商也是重要的一环,将新方案落地需要不断更新原来的弱电集成技能,这也是一个需要培育的过程。智慧系统在商业照明的应用未来会快速发展,随着物联网,人工智能等技术的发展,传统照明企业会不断跨界融合,未来也将会有更多的新公司参与这个产业,智慧系统会变得普遍,为企业和社会创造巨大的价值。
1962年发光二极管(LED)被发明后,初期的应用大多集中在仪器显示用途之上,然后逐渐扩展到3C产品背光以及照明等领域。随着市场应用领域和规模的逐渐加大,近年来LED在各种制造与材料技术上,比过去有了更快速的进步,LED室内灯具的设计也越来越多地关系到行业未来的发展。 一、室内照明的需求与使用的灯具 人类发明白炽灯,已经有了几百年的历史,对灯具照明的功能需求、照明形式、照明物体类型、照明情景有了深入的认识,同时也设计出许多不同的灯具。总体来看,依照发光体的不同,可以分成四个阶段:石化燃料阶段、钨丝灯具阶段、荧光灯具阶段和LED灯具阶段。 二、设计的不同维度 那么我们应该怎样让LED照明灯具设计达到它应有的高度,让大众除了在价格上接受外,还能够相信LED照明产品可以提供更愉快的生活呢?首先一些照明中原则性的东西不会有大的改变,仍然具有巨大的参考价值。 人类的照明需求大体包括四个方面:场地照明、物体照明、情境照明、指示与引导照明,而根据被照物的不同又分为平面光型、线光型、投光型与聚光型。此外,有时人们会需要光直接照射到物件或照明表面,被照物的照度、对比感较高,这称为直接照射。有时又会需要光线先照射到一个表面后,再反射到需要被照亮的物件或表面,这称为间接照明。此类光线通常比较柔和,漫射的范围会比较广。设计者需依不同的照明需求设计不同的产品。 除考虑不同照明需求之外,一些设计思路也可以利用,便于切入: 1、尝试自由的结构与外型设计 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。结构与体积的限制也逐渐的淡化。这样的条件让LED灯具的外型设计更为丰富自由,能够使用的场所更为宽广。LED灯具已经可以进入许多其他传统光源灯具无法进入的场所,提供这些场所以前无法达到的光需求。 掌握LED所具备的设计灵活性后,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。 2、提供更灵活的控制选项 LED的多色性以及快速反应的特性,使其控制性能远优于其他光源。所以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。 另外,对于喜欢把玩各种高科技产品的人,提供可自由控制与设定的LED灯具。对于不那么痴迷于高科技的人,也可以设计出能一个手指简单搞定的灯具。需要以光来营造不同情境气氛,调整情绪的人,也可以透过良好设计的LED灯具达到想要的效果。以前需要各种配件、复杂控制电路的特效专业灯具,现在通通可以缩减转化成为一般家用、商用灯具。这些本来属于专业领域的眩目功能,可以在消费决策者选择是否购买时,说服他产品有更高的价值。 3、内建与组合 LED灯具的结构简单,加于供电线路上的负载较低,以及光指向的特性,使得LED的灯具设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。 新的内建可能性,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背光显示屏与小型冰箱、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LED产品的开发,可以有效避开激烈的竞争,在新的领域找到商机。 4、隐恶扬善 LED光源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。 如果能抓住LED特性与优缺点,再加上正确的设计观念,就能让LED产品不论在外观、光型与使用情绪上,展现出比传统灯具更加的吸引力。 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灯具的设计上面,还是存在着许多需要注意的事项。 目前LED照明产业界一味追求强大的亮度,偏执的相信某一种技术一定是主流,常常忽略掉照明灯具应该要追求的是感觉好的光、能让人真正使用的光。专业艰深的数据与技术说明并无法吸引大多数人去接受LED灯具的价值。客观地思考分析使用者的需求,再根据LED技术的优劣,找出成本与性能的平衡,才是能让价格尚未进入普及阶段的LED灯具加快进入市场的方法。