高效大角度低热阻LED天花灯的开发

郑彦

摘 要 LED天花灯在商业照明领域使用较广，高效大角度低热阻LED天花灯产品节能、长寿、环保，符合国家产业政策发展的方向，具有很好的社会效益。随着大功率白炽灯的停产，本项目也将取得良好的经济效益。

关键词 LED天花灯；节能

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0030-01

LED天花灯采用导热性极高的铝合金及专利结构技术设计生产的新型天花灯。LED天花灯在商业照明领域使用较广，家居照明领域还在慢慢渗透。LED天花灯在商业照明中使用较广。各种规格适合使用的地方不一样，主要取决于使用者要求的亮度、照射距离、安装处的宽度等。

1 概述

高效大角度低热阻LED天花灯利用LED发出的蓝光，通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按照明所需的方向进行投射，产品具有光转换效率高、热阻低、组装简单、方便更换等优点。采用实心太阳花形散热器和COB封装光源无缝配对的形式，在实现COB封装光源散热传导需要的高热容要求同时，满足了LED散热均衡，快速交换的要求；近距离无接触荧光粉激发技术和荧光粉激发合成二次配光技术的应用，解决了荧光粉变质导致的光源变坏的问题，保证了光波变化要求，配合不同的透镜可以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性；突型纳米级反射材料的反射杯等新型结构的应用，保证灯具的反射效率高、反射角度大。

2 产品的结构及工作原理

本产品可分三个部分组成：电能变换（LED驱动）、主体部分、配光部分。

2.1 电能变换（LED驱动）

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。本天花灯接入100-240V 50/60Hz的市电，经LED驱动将100-240V 50/60Hz的电能通过荷载保护，滤波整流、电压变换震荡、极速开关调整，达到输出横流、区间电压比的电能，这就是LED天花灯所需要的驱动电能。

2.2 主体部分

主体部分主要包括发光二极管，简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）、硅（Si）等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。LED驱动电能接入到LED天花灯使用的COB光源上，将电能流过COB封装的发光二极管，发光二级管将电能转化成蓝光，未能转化的电能由于电子摩擦碰撞产生了热能。

2.3 配光部分

单个LED模组采用轴对称的全反射透镜或反光杯进行配光，透镜配光的辐射角宽度足以覆盖道路的宽度；再将LED模组排列在一个弧面上，通过调整弧面的曲率在道路方向产生一个长方形的光型分布。LED发出的蓝光通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光—白光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按我们照明所需的方向进行投射，其余为能一次按要求投射的光能照射在天花灯的反射杯上，反射杯上涂有纳米级高反射性的材料，将光能反射到我们照明所需的物体上。

3 产品性能特点

1）产品结构简洁，驱动组件采用承插式接口，方便更换和产品组装，主体由一个散热器组件和三个支撑件组成，由两个螺丝和一个铆钉紧固连接；光学由两个组建合成，光源采用一颗COB封装光源。整灯装配螺丝少，次序简单，组装效率高。

2）产品采用实心太阳花形散热器和COB封装光源进行无缝配对，既满足了COB封装光源散热传导需要的高热容的要求，也满足了LED散热热导均衡，快速交换的要求；本散热器依据空气动力系数，详细计算了热导接触面和结构纵横比，经过模拟和实践确定材料的结构与用量，这样节约了材料成本并减去不必要的材料重量。

3）产品采用近距离无接触荧光粉激发技术，荧光粉激发合成二次配光技术，在同行产品中同时使用这两个技术的属国内空白现象。光源变坏的主要原因是荧光粉变质，荧光粉变质的主要原因是银粉和LED芯片接触的高温所致，在大功率集成封装和COB封装上尤为明显；无接触银光粉激发可大大降低荧光粉的工作温度，而近距离激发可保证蓝光外量子效应能耗的损失，同时也比远程激发更省材料和成本。在二次配光的透镜上进行喷粉（荧光粉激发合成二次配光技术），保证了光波变化要求，同时可采用不同的透镜以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性。

4）产品采用突型纳米级反射材料的反射杯，反射效率高、反射角度大，在同类产品中属新型结构设计，效果优良，具有明显的先进性。

4 产品主要技术指标

1）额定功率：5W。

2）光通量：>300LM。

3）光效：>60LM/W。

4）色温：2800-6000K。

5）显色性：70-85。

6）工作寿命：>30000小时。

本产品已申请国家专利并获授权。

参考文献

[1]徐文洪，庄美琳，杨永才，曹民.LED路灯相关色温分布均匀性研究[J].中国照明电器，2012（01）.

[2]曾祥耀.LED及其应用产品检测技术标准进展[J].现代显示，2011（Z1）.

[3]王骏凯，李俊源，姜献峰.基于单曲面迭代计算的曲面透镜设计方法[J].光学技术，2010（06）.endprint

摘 要 LED天花灯在商业照明领域使用较广，高效大角度低热阻LED天花灯产品节能、长寿、环保，符合国家产业政策发展的方向，具有很好的社会效益。随着大功率白炽灯的停产，本项目也将取得良好的经济效益。

关键词 LED天花灯；节能

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0030-01

LED天花灯采用导热性极高的铝合金及专利结构技术设计生产的新型天花灯。LED天花灯在商业照明领域使用较广，家居照明领域还在慢慢渗透。LED天花灯在商业照明中使用较广。各种规格适合使用的地方不一样，主要取决于使用者要求的亮度、照射距离、安装处的宽度等。

1 概述

高效大角度低热阻LED天花灯利用LED发出的蓝光，通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按照明所需的方向进行投射，产品具有光转换效率高、热阻低、组装简单、方便更换等优点。采用实心太阳花形散热器和COB封装光源无缝配对的形式，在实现COB封装光源散热传导需要的高热容要求同时，满足了LED散热均衡，快速交换的要求；近距离无接触荧光粉激发技术和荧光粉激发合成二次配光技术的应用，解决了荧光粉变质导致的光源变坏的问题，保证了光波变化要求，配合不同的透镜可以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性；突型纳米级反射材料的反射杯等新型结构的应用，保证灯具的反射效率高、反射角度大。

2 产品的结构及工作原理

本产品可分三个部分组成：电能变换（LED驱动）、主体部分、配光部分。

2.1 电能变换（LED驱动）

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。本天花灯接入100-240V 50/60Hz的市电，经LED驱动将100-240V 50/60Hz的电能通过荷载保护，滤波整流、电压变换震荡、极速开关调整，达到输出横流、区间电压比的电能，这就是LED天花灯所需要的驱动电能。

2.2 主体部分

主体部分主要包括发光二极管，简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）、硅（Si）等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。LED驱动电能接入到LED天花灯使用的COB光源上，将电能流过COB封装的发光二极管，发光二级管将电能转化成蓝光，未能转化的电能由于电子摩擦碰撞产生了热能。

2.3 配光部分

单个LED模组采用轴对称的全反射透镜或反光杯进行配光，透镜配光的辐射角宽度足以覆盖道路的宽度；再将LED模组排列在一个弧面上，通过调整弧面的曲率在道路方向产生一个长方形的光型分布。LED发出的蓝光通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光—白光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按我们照明所需的方向进行投射，其余为能一次按要求投射的光能照射在天花灯的反射杯上，反射杯上涂有纳米级高反射性的材料，将光能反射到我们照明所需的物体上。

3 产品性能特点

1）产品结构简洁，驱动组件采用承插式接口，方便更换和产品组装，主体由一个散热器组件和三个支撑件组成，由两个螺丝和一个铆钉紧固连接；光学由两个组建合成，光源采用一颗COB封装光源。整灯装配螺丝少，次序简单，组装效率高。

2）产品采用实心太阳花形散热器和COB封装光源进行无缝配对，既满足了COB封装光源散热传导需要的高热容的要求，也满足了LED散热热导均衡，快速交换的要求；本散热器依据空气动力系数，详细计算了热导接触面和结构纵横比，经过模拟和实践确定材料的结构与用量，这样节约了材料成本并减去不必要的材料重量。

3）产品采用近距离无接触荧光粉激发技术，荧光粉激发合成二次配光技术，在同行产品中同时使用这两个技术的属国内空白现象。光源变坏的主要原因是荧光粉变质，荧光粉变质的主要原因是银粉和LED芯片接触的高温所致，在大功率集成封装和COB封装上尤为明显；无接触银光粉激发可大大降低荧光粉的工作温度，而近距离激发可保证蓝光外量子效应能耗的损失，同时也比远程激发更省材料和成本。在二次配光的透镜上进行喷粉（荧光粉激发合成二次配光技术），保证了光波变化要求，同时可采用不同的透镜以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性。

4）产品采用突型纳米级反射材料的反射杯，反射效率高、反射角度大，在同类产品中属新型结构设计，效果优良，具有明显的先进性。

4 产品主要技术指标

1）额定功率：5W。

2）光通量：>300LM。

3）光效：>60LM/W。

4）色温：2800-6000K。

5）显色性：70-85。

6）工作寿命：>30000小时。

本产品已申请国家专利并获授权。

参考文献

[1]徐文洪，庄美琳，杨永才，曹民.LED路灯相关色温分布均匀性研究[J].中国照明电器，2012（01）.

[2]曾祥耀.LED及其应用产品检测技术标准进展[J].现代显示，2011（Z1）.

[3]王骏凯，李俊源，姜献峰.基于单曲面迭代计算的曲面透镜设计方法[J].光学技术，2010（06）.endprint

摘 要 LED天花灯在商业照明领域使用较广，高效大角度低热阻LED天花灯产品节能、长寿、环保，符合国家产业政策发展的方向，具有很好的社会效益。随着大功率白炽灯的停产，本项目也将取得良好的经济效益。

关键词 LED天花灯；节能

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0030-01

LED天花灯采用导热性极高的铝合金及专利结构技术设计生产的新型天花灯。LED天花灯在商业照明领域使用较广，家居照明领域还在慢慢渗透。LED天花灯在商业照明中使用较广。各种规格适合使用的地方不一样，主要取决于使用者要求的亮度、照射距离、安装处的宽度等。

1 概述

高效大角度低热阻LED天花灯利用LED发出的蓝光，通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按照明所需的方向进行投射，产品具有光转换效率高、热阻低、组装简单、方便更换等优点。采用实心太阳花形散热器和COB封装光源无缝配对的形式，在实现COB封装光源散热传导需要的高热容要求同时，满足了LED散热均衡，快速交换的要求；近距离无接触荧光粉激发技术和荧光粉激发合成二次配光技术的应用，解决了荧光粉变质导致的光源变坏的问题，保证了光波变化要求，配合不同的透镜可以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性；突型纳米级反射材料的反射杯等新型结构的应用，保证灯具的反射效率高、反射角度大。

2 产品的结构及工作原理

本产品可分三个部分组成：电能变换（LED驱动）、主体部分、配光部分。

2.1 电能变换（LED驱动）

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。本天花灯接入100-240V 50/60Hz的市电，经LED驱动将100-240V 50/60Hz的电能通过荷载保护，滤波整流、电压变换震荡、极速开关调整，达到输出横流、区间电压比的电能，这就是LED天花灯所需要的驱动电能。

2.2 主体部分

主体部分主要包括发光二极管，简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）、硅（Si）等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。LED驱动电能接入到LED天花灯使用的COB光源上，将电能流过COB封装的发光二极管，发光二级管将电能转化成蓝光，未能转化的电能由于电子摩擦碰撞产生了热能。

2.3 配光部分

单个LED模组采用轴对称的全反射透镜或反光杯进行配光，透镜配光的辐射角宽度足以覆盖道路的宽度；再将LED模组排列在一个弧面上，通过调整弧面的曲率在道路方向产生一个长方形的光型分布。LED发出的蓝光通过前盖带有荧光粉的光学透镜，将蓝光转化成多波段的可见光—白光，光线通过光学透镜进行整合，将80%以上的光能按我们照明所需的方向进行投射，其余为能一次按要求投射的光能照射在天花灯的反射杯上，反射杯上涂有纳米级高反射性的材料，将光能反射到我们照明所需的物体上。

3 产品性能特点

1）产品结构简洁，驱动组件采用承插式接口，方便更换和产品组装，主体由一个散热器组件和三个支撑件组成，由两个螺丝和一个铆钉紧固连接；光学由两个组建合成，光源采用一颗COB封装光源。整灯装配螺丝少，次序简单，组装效率高。

2）产品采用实心太阳花形散热器和COB封装光源进行无缝配对，既满足了COB封装光源散热传导需要的高热容的要求，也满足了LED散热热导均衡，快速交换的要求；本散热器依据空气动力系数，详细计算了热导接触面和结构纵横比，经过模拟和实践确定材料的结构与用量，这样节约了材料成本并减去不必要的材料重量。

3）产品采用近距离无接触荧光粉激发技术，荧光粉激发合成二次配光技术，在同行产品中同时使用这两个技术的属国内空白现象。光源变坏的主要原因是荧光粉变质，荧光粉变质的主要原因是银粉和LED芯片接触的高温所致，在大功率集成封装和COB封装上尤为明显；无接触银光粉激发可大大降低荧光粉的工作温度，而近距离激发可保证蓝光外量子效应能耗的损失，同时也比远程激发更省材料和成本。在二次配光的透镜上进行喷粉（荧光粉激发合成二次配光技术），保证了光波变化要求，同时可采用不同的透镜以满足不同光能方向性的要求，在产品制造要求上增加了很大的灵活性。

4）产品采用突型纳米级反射材料的反射杯，反射效率高、反射角度大，在同类产品中属新型结构设计，效果优良，具有明显的先进性。

4 产品主要技术指标

1）额定功率：5W。

2）光通量：>300LM。

3）光效：>60LM/W。

4）色温：2800-6000K。

5）显色性：70-85。

6）工作寿命：>30000小时。

本产品已申请国家专利并获授权。

参考文献

[1]徐文洪，庄美琳，杨永才，曹民.LED路灯相关色温分布均匀性研究[J].中国照明电器，2012（01）.

[2]曾祥耀.LED及其应用产品检测技术标准进展[J].现代显示，2011（Z1）.

[3]王骏凯，李俊源，姜献峰.基于单曲面迭代计算的曲面透镜设计方法[J].光学技术，2010（06）.endprint