建筑照明应用LED灯的技术要求

在建筑照明领域,选用LED灯应符合下列条件:显色指数Ra不应低于80,同类光源的色容差不应超过5 SDCM,特殊显色指数R90,色温不宜高于4 000 K,寿命期内的色偏差不应超过0.007,不同方向的色偏差不应超过0.004;灯具宜有漫射罩,灯的谐波应符合国标GB 17625.1—2012的规定,灯的功率因数不宜小于0.9,灯的使用寿命和光通维持率应符合GB/T 24908—2014的规定。最后,对设计标准GB 50034—2013和产品标准GB/T 24908—2014中关于LED灯的技术要求进行了比较。     

三通道六色LED合成高品质白光的模拟和计算

综述了近年来LED白光混色技术的最新进展,提出了一种三通道六色白光LED混色方案,并将其与其他三种白光LED混色方案进行比较分析。这种全新的白光LED混色方案的显色指数和R9均大于85,色温调节范围为2000~10000K,与黑体线的色容差小于3,明显优于其他三种方案。     

一种白光LED筒灯及无线控制器设计

基于发光二极管(LED)在芯片级和系统级合成白光,暖色温的显色指数和光效较低,不能满足室内照明的要求,提出一种色温和亮度可调、高显色指数和较高光效的混光LED筒灯设计方法及控制策略。设计采用琥珀、白、蓝三色LED加色混光照明,根据三色LED的色度坐标、光通量比例,通过ZigBee无线控制三色LED电流值和混合比例,获得不同色温和亮度下的白光。通过搭建实验平台,实际测试显示,设计实现了色温和亮度可调,而且显色指数高。     

相关色温8000～4000K的白光LED的发射光谱和色品质特性

报告和分析 80 0 0、6 40 0、5 0 0 0和 4 0 0 0K色温的白光LED的发射光谱、色品质和显色性等特性 ,它们与工作条件密切相关。随着正向电流IF 的增加 ,色品坐标x和y值逐渐减小 ,色温增大 ,发生色漂移 ,而光通量呈亚线性增加 ,光效逐渐下降。由于在白光LED中发生光转换过程 ,产生光吸收的辐射传递 ,致使白光中InGaN芯片的蓝色电致发光光谱的形状和发射峰发生变化。白光LED的特性在很大程度上受InGaN蓝光LED芯片性能的制约。人们可以实现 80 0 0～ 4 0 0 0K四种色温白光LED ,显色指数高 ,且制作的白光LED的色容差可以达到很小 ,实现优质的白光照明光源1。     

半导体照明器件色度参数在线快速评估方法

对半导体照明器件色度参数计算方法进行综述,描述了其色度参数在线快速检测方法。通过单管白光半导体照明器件色温与色品坐标要求,半导体照明器件之间色容差、色差要求,给出相应的快速评估方法。     

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论.实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果；并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标.结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加；实验与理论计算光谱均方差基本一致；混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9％；并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上；串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上.     

高显指LED灯具的研究与开发

目前市场上使用的白光LED大部分是使用蓝光芯片激发黄色荧光粉这一传统方式获得,虽然这种LED制作工艺成熟、成本低、光效高,但显色指数并不理想,不能满足优质照明要求。本文提出一种提高灯具显色指数的新方法,在常规白光LED中加入红光LED提升白光光谱中的红光成分,加入绿光LED提升混光系统的光色品质。通过实验找到混光系统显指最高且光色品质最佳时的光通量比例为Φ_W∶Φ_R∶Φ_G=7.12∶1∶1。运用此方法,开发一款3 500 K色温高显指(90以上)灯具。与其他方法相比,本方案更易于实现,为高显色性高光色品质的照明灯具研究提供了新的思路。     

多通道LED混光算法应用研究

健康照明理念的提出使得半导体照明行业更加注重照明的光品质与舒适度。原本的三基色混光在合成白光时显色指数和光效都难以保证,4个以上通道进行合成时又会存在色温相同,但节律因子和显色指数相差甚远的同色异谱现象。本文旨在研究多基色LED混光算法,在保持高光效的同时获得更优的显色指数、昼夜节律因子等参数,并分析其在现实生活中应用,以达到以人为本的健康照明。     

医用LED照明灯

OSRAM美国公司通过薄膜技术研发了一款医用LED照明灯。这款LED灯由四片LED芯片组成,分别提供四种不同的照明光——暖白光、超白光、绿光和琥珀光。通过以上四种颜色照明光的组合,这款医用LED照明灯达到最高显色指数95的效果,并可以根据用户需要调整色温和光照度,适合在手术室等需要无影照明的场合使用。     

LED用硅酸盐红色荧光粉的发展现状

目前的主流白光LED产品显色指数偏低、色温较高,限制了其在室内照明等领域的发展,而红色荧光粉对白光LED显色指数的提高及色温的改善有着极其显著的作用。综述了硅酸盐红色荧光粉的发展现状。硅酸盐基质红色荧光粉因其化学稳定性和热稳定性好、激发范围宽、发射峰强等优点在LED用红色荧光粉中占有重要的地位。     

LED照明用氟化物荧光粉解决方案

显色性能是评价LED光源品质的一项重要指标。采用氟化物荧光粉提供了一种提高LED灯显色指数、改变色坐标等光色参数、同时大幅降低高显色LED灯的制作成本的解决方案。介绍了氟化物荧光粉的基本概念、特性、合成方法以及专利布局,阐述了氟化物荧光粉的应用方案。实验结果显示,氟化物荧光粉可被蓝光芯片激发并被应用于LED照明,采用该类荧光粉方法制得的LED灯具产品具有显色指数(包括一般显色指数和特殊显色指数)高、色域广、光谱带宽窄、发射尖锐谱线、高清显示物体等特性。     

基于高显色指数白光LED的混色研究

采用基于低色温高显色性白光LED(Light Emitting Diode)的混色方法,通过实验到理论计算研究了不同色温白光LED混色后色温T_C、显色指数R_a以及蓝光危害辐射值的变化。进一步研究了不同电流下显色指数及其蓝光危害的变化情况。采用低色温(2 200 K、2 700 K、4 000 K)三种白光LED样品进行并联混色,通过控制正向电流来观察和记录显色指数变化及其调光效果,再通过MATLAB计算出所产生的蓝光危害光辐射值的变化情况。实验结果表明:选取R_(a1)94,R_(a2)95,R_(a3)93,两两混合,可得到R_(a12、13、23)95,且随电流变化,蓝光危害辐值较小的,高显色指数、且同时满足健康照明需求的优质白光。     

全光谱白光LED的混色研究

目前市场上全光谱白光LED能够做到在可见光范围内光谱连续,接近太阳光光谱。采用一种这类全光谱白光LED进行混色的方法,通过理论计算与实验测试研究了不同色温的全光谱白光LED混色后光效、色温Tc及显色指数R_a的变化。实验采用3 000,4 000 K和5 000 K三种全光谱白光LED样品进行混色,通过控制工作电流和不同组合方式研究全光谱白光的混色效果。理论与实验表明:理论计算值和实验测试值一致;电流的改变对色度学参数几乎没有影响;混色后白光光效能保证在100 lm/W以上;色温可以实现在3000～5 000 K可调;显色指数Ra可以高达92～97。     

高显色高光效可调色温白光LED

为实现高显色高光效的白光发光二极管(LED),采用新的LED和荧光粉光谱数学模型,研究不同的光谱组合。研究结果表明,新的LED能实现显色指数CRI≥93和特殊显色指数R9≥90要求,同时实现辐射光效(LER)大于或等于378lm/W,最终实现白光LED优化光谱最优化组合。     

YAG荧光粉在白光LED封装中的应用

采用蓝光芯片涂敷黄色钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)荧光粉封装制成白光LED,详细讨论了荧光粉的主波长对白光LED色坐标的影响,同时考察荧光粉涂敷浓度对光效、显色指数的影响。结果表明,随着荧光粉涂敷浓度的增加,制得的白光LED的色坐标x和y可以回归成1条直线,主波长越短的荧光粉其回归直线斜率越大,回归直线相交于蓝光芯片的色坐标点;白光LED的光效和显色指数均随荧光粉涂敷浓度的增加先增加再减少。     

白光照明LED灯温度特性的研究

该文分析了白光LED照明光源色坐标、显色指数、色温和发光效率与驱动电流和温度的关系。驱动电流的增加将引起蓝光波峰的长移,并随电流的增大而增大;但其对色坐标、色温和显色指数并未引起较大的变化,而发光效率发生下降。主要原因为蓝光波峰的长移导致荧光粉与激发波长的不匹配,引起荧光粉发光效率的下降。这个现象在不同的环境温度下发光也得到证实。实验结果认为LED的驱动电流为20mA,温度小于50℃时具有较好的发光效率。而显色指数要通过增加红色成分来改善。     

五基色LED照明光源技术进展

现有的白光LED是通过蓝光LED激发黄色荧光粉获得的,虽然其光电转换效率已远超白炽灯和日光灯,但其显色指数、色温和光效之间难以协调发展。采用多色高效率LED(红、黄、绿、青、蓝光)可合成低色温、高显色指数、高光效、对人眼安全与舒适的全光谱无荧光粉白光光源,是下一代高品质光源。其难点在于获得高光效黄光LED。目前我们在黄光LED光效提升方面取得重大突破,获得了电光转换功率效率高达21.5%的硅衬底InGaN基黄光LED(565nm,20A/cm~2),对应130 lm/W,远好于文献报道和可查询到的最高水平。基于红、黄、绿、青、蓝五色LED芯片合成的白光灯珠,显色指数94.8,色温3 263K,光效100.5 lm/W,达到了实用化水平。无荧光粉五基色LED照明技术省去了稀土这一稀缺资源,具有现实价值和战略意义,同时在可见光通信、情景照明、智能照明方面有优势。     

荧光粉在高显色白光LED中的应用技术研究

采用蓝光LED芯片作为激发光源,通过封装试验研究了荧光粉发射波段、蓝光芯片波段、白光LED色温和显色指数的关联性。在分析单一组分荧光粉制作的白光LED的基础上,进一步对双组分荧光粉方案进行了试验研究。结果表明当采用绿光荧光粉配合橙黄光荧光粉的双组分方案后,在光效较普通白光LED下降幅度小于15％的情况下,显色指数Ra得到显著提升（86．7）。     

高显色指数LED光谱配比与色度参数的关系

为了提高LED光源的显色性一般需要改变不同的荧光粉成分,理论上利用不同峰值的荧光粉配比可以实现类似的色温和显色指数。我们采用典型的蓝光LED、3种不同峰值波长的绿色/黄绿色荧光材料与典型红色荧光材料进行5种基本光谱的组合,对每种组合的色度学参数包括色坐标、相关色温、显色指数等进行了仿真计算,并对相近色温下的技术方案和显色性的关系进行了统计和分析。结果表明,在这一技术方案下色温和显色指数在可以较好地确定白光LED光谱的整体形态,同时更高的显色指数可以更好地约束所能采用的配比。     

LED灯具色容差的影响因素

在LED照明应用中,受结构和光学原材料的影响,LED灯具的色容差会发生色漂移现象。我们探讨了LED灯具的色漂移问题,并探索了如何提升LED照明的光品质。