提高led发光效率的方法 LED灯具效率

传统的光源照明设备一般使用一个反射器将一个光源的光通量均匀地分配给拍摄面。另一方面，LED照明照明器具的光源由多个LED粒子构成，通过设计各LED的照射面、透镜角度、LED阵列的排列的相对位置等要素，能够得到使拍摄面均匀且符合要求的照度。LED照明与现有光源照明设备的光学设计不同，照明设备是在设计中必须考虑如何利用LED光源的特征LED照明提高照明设备的效率的重要因素。

（1）LED照明在照明器具的照度计算被照射物体的表面上，在单位面积内接收到的光通量称为照度，用E表示，单位为1x。照明设备设计前期的模拟照度计算是LED照明设备的配光设计的重要步骤，其目的地比较实际的要求和模拟计算的结果，结合照明设备的外形结构、散热状况等条件LED确定照明设备中的LED照明设备的种类、数量、配置方式、电力和镜头等。

LED照明照明设备中的LED的数量通常达到数十个到100个以上，所以当组合排列了多个近似“点光源”时，可以使用逐点计算法来计算照度。逐点计算法是逐个计算各LED的计算点中的照度，进行重叠计算得到总照度。

图5沟通63？图8是逐点法照度计算示意图。图中D是光源与照度计算点的距离，I是光源的照度计算点方向的光强度α 是从光源到被照射点的连接线和从光源到被照射点的水平面的垂线之间的夹角。

LED照明设备的总照度E可以根据以下公式来计算。

总=I1cosa1/D21+I2cosa2/D22+。。In cosan/D2n

照度计算点方向上的光强度I是

I=EffΦ

在公式中，Eff是透镜效率，即每流明光通量的透镜通过后的特定方向的光强度值（可以从透镜的配光曲线检测）。ΦLED发行的合计光通量。

（2）光源的光效率、照明效率、光利用率、照明系统的光效果实际上对于用户来说，关注实际需要照射的面积和照射空间的照度。光源的光效率、照明设备的效率和光利用率是LED照明与系统的光效率相关联的概念。

LED光源的光效果LED光源的光通量ΦLED与消耗功率pLED的比LED。

LED照明器具的效率η照明器具用灯出射光通量Φ占发射的LED光通量Φ占LED的百分比。

光属性η使用需要照明的有效面积内的光通量的更有效的比例LED光通量。

从光源发射的光通过灯具的配光投影到目标照明区域，照明系统发射圆形点，用户需要照明的是矩形区域。从该图开始，LED光源光通量ΦLED＝1000lm、功率pLED＝15W、有效照明面积内光通量有效450lm、灯出射光通量Φ出射=650lm，由此得到

LED光源效率ηLED =1000lm/15W≈67lm/W

LED照明器具的效率η照明器具=（650lm/1000lm）×100%=65％

光属性η利用=（450m/1000lm）×100％=45%

LED 照明系统通常由LED阵列光源、驱动电路透镜和散热器等部分构成，考虑到LED驱动电路的有效电路，能够得到LED照明系统的光学效果η系统可以用以下公式计算。

η系统=ηLEDη利用

驱动电路）在不考虑效率的情况下，LED 照明系统的光效果为67lm/Wx45%≈30lm/W。在LED驱动电路的效率为85%的情况下，系统光效果为301m/W。× 85% = 25.5Im/W。

（3）LED提高照明设备的效率和照明系统的光效率的方法

①LED提高照明设备效率的方法。

a.优化散热设计。

b.选择透光率高的镜头。

c.LED优化照明设备内部光源的配置方式。

②LED 照明提高系统光效率的方法

a.LED提高光源的光效率。除了高光效率LED光源的选择之外，还必须确保照明设备的散热性能，LED光源在动作中温度上升过多，光输出不显著降低。

b.选择适当的LED 照明电源拓扑，在满足驱动电路特定的电和驱动要求的同时，保证尽可能高的工作效率。

合理的照明设备的结构和光学设计保证了尽可能高的光学效率（即光利用率）。