LED光源在城市景观照明中的应用.doc

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1、LED光源在城市景观照明中的应用LED光源在城市景观照明中的应用 内容简介： 一、照明工程中LED光源发展史 LED，又称发光二极管，是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端施加正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光、远红外、近红外光，在照明 论文格式论文范文毕业论文 一、照明工程中LED光源发展史 LED，又称发光二极管，是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端施加正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光、远红外、近红外光，在照明工程中只利用了LED的可见光。 64年世界上第一支红色发光二极管研制成功，之后出现了黄光L

2、ED，绿光LED。1994年蓝光LED的研制成功使白光LED的开发成为可能。1996年日本Nihia（日亚）公司成功开发出二波长白光（基于蓝光单晶片衬底上加以YAG黄色荧光粉混合产生白光）LED并成功实现商品化，同年在世界范围内取得了该项技术的专利。目前发展的方向是无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光的三波长白光LED，实现商品化后它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯及二波长LED，成为新一代的光源。 二、LED光源的基本特征 1、发光效率高 LED经过几十年的技术改良，发光效率有了较大的提高。HP公司开发的应用TIP晶粒结构的红光LED发光效率达到100lm，绿光LED也可达到50

3、lm，单个功率LED的光通量达到了几十流明（白炽灯、卤钨灯光效为12-24lm，荧光灯5070lm），而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。 2、耗电量少 LED单体功率0.030.06，采用直流或脉冲直流驱动，单体驱动电压 1.54V，工作电流10-18mA，响应时间微秒级，可高频操作。同样照明的效果下，其耗电量是白炽灯泡的八分之 一、荧光灯管的二分之一。就桥梁护栏灯为例，同样效果的一支日光灯每米耗电40多W，而采用LED每米的功率只有6-8W（以100只?LED单体红、绿、蓝三色均布计算）。 3、使用寿命长 一般来讲，普通白炽灯的寿命约为1000小时，荧光灯、高强度气体

4、放电灯的寿命也不超过1万小时，LED的使用寿命可长达数万小时，而且体积小、重量轻，采用环氧树脂的封装结构可承受高强度的机械冲击和震动。LED灯具使用寿命可达510年，可以大大降低灯具的维护费用。 4、安全可靠性高，控制方式灵活。 LED属冷光源发热量低，无热辐射，能精确控制光型及发光角度，光色柔和无眩光，不含汞、钠元素等可能危害环境的物质。通过微处理（CPU）系统可以控制发光强度，调整发光方式。红、绿、蓝三色组合亮灭可实现8种变化效果，如采用灰度控制，理论上能产生256*256*256（1677721 6）种颜色效果，真正意义上实现了光与艺术的完美结合。 除此之外，LED作为照明用光源还有一些

5、难能可贵的优点，例如: 发光体接近点光源，便于灯具设计;发光响应时间短; 易于做成薄型灯具，节省安装空间等。 三、LED光源在城市景观照明工程中的应用 城市景观照明追求的不是亮度，而是艺术的创意设计，LED产品应该能够找到它的用武之地。发光角度小的LED方向性强，可作局部重点照明；在封装材料中添入散射剂可以实现175度的发光角适合较大范围内的照明，问题是目前城市夜景照明中建设单位过于追求高亮度难以给设计师提供足够大的选择范围，目前在城市夜景照明工程中常用的LED光源主要有： 1、线性发光灯具 LED线性发光灯具（管、带、幕墙灯等）： 产生的轮廓照明效果可以替代传统的霓虹灯、镁氖发光管、彩色荧光

6、灯。常用产品额定工作电压DC12V、24V（大部分为大功率开关电源供电，也有部分产品采用线性电源），AC220V；控制方式分为内控和外控，照明工程中一般采用几十到几百个的单体组合。LED线性发光灯具以其良好的耐候性、寿命期内极低的光衰、多变的色彩，具有流动变幻的照明效果在城市建筑的轮廓照明、桥梁的栏杆照明中得到了广泛的应用。以一幢建筑物勾画的轮廓灯为 内容简介： 半导体材料制作的发光二极管-LED，近年来技术上取得了重大突破，白光发光管的发光效率已经达到了荧光灯的水平,08年将达到钠灯的水平。半导体光源节能、长寿命、安全、环保、耐闪烁、色彩多样、调控方便等诸多优点，必将取代传统光源引发 论文格

7、式论文范文毕业论文 半导体材料制作的发光二极管-LED，近年来技术上取得了重大突破，白光发光管的发光效率已经达到了荧光灯的水平,08年将达到钠灯的水平。半导体光源节能、长寿命、安全、环保、耐闪烁、色彩多样、调控方便等诸多优点，必将取代传统光源引发照明产业的又一次革命。 由于光效和成本方面的原因，半导体光源目前还不能在大面积白光泛光照明方面和传统高效光源竞争，但是在小功率照明、局部照明、安全照明、闪烁照明、彩色照明等方面具有传统光源难于比拟的优势。 路灯主要是为了照亮路面，属于局部照明。半导体光源之所以适合用于局部照明，是由于LED是个点光源，发光角度便于控制。在生产时也可以制作成各种发光角度的

8、产品，也可以利用反光镜灯方法对光路做进一步的调理。利用特定发广角的光源做局部照明可以使光源发出的光得到更有效的利用，和不便控制发光角度的光源相比，可以用比较小的功率达到满足要求的局部照明效果，因而实现节能。为此，许多企业进行了有益的探索，使半导体路灯逐渐实用化。但是，从近几届照明方面的展会上看，许多企业展出的LED路灯根本没有考虑和利用LED的特点，做出来的路灯仅仅是点亮了而已，根本谈不上照明效果和节能效果。为此以90瓦的半导体路灯为例介绍半导体路灯的结构特点和实现方案，以供相关企业研制产品时参考。 做好半导体路灯的基本思路： 做LED路灯首先要考虑照射范围。路灯要求的是路面照明效果，照空中和

9、路边的空地不是路灯的任务。因此，要用多种角度组合的发光管或者用反光镜的方法有效的控制光线的分布范围，使发光管发出的光成为一个长条形光带沿路面方向铺展，实践证明，这样制作的半导体路灯90瓦左右的功率就能超过250瓦纳灯对路面的照明效果，节能效果显著。 要做好半导体路灯首先要合理的选用发光管。一般来说，做半导体路灯既可以选用小功率发光管，也可以选用大功率发光管。但是，实践证明，小功率发光管虽然有发光器件成本低的优势，但是，其光衰却比大功率发光管快，并且用的管数太多，装配麻烦，综合考虑，选用大功率发光管比较合理。从目前大功率发光管的技术水平来看，1瓦管光效比较高，用于照明节能优势明显。和1瓦的发光管

10、相比，3瓦的发光管光效低于1瓦管，同等光通量下价格优势也不明显，目前选用1瓦管做路灯光源更为合理。 半导体光源结构上和光学特性上有自身的特点，因此，半导体路灯应该按照这些特点设计灯具，用传统灯具外壳换个半导体灯的灯芯是做不出好半导体灯的。半导体路灯结构设计上要解决好的问题是灯体外部造型，发光管的安装、照射范围的调整、发光管的散热、灯体的密封。同时，所设计的灯体结构还要有利于大批量工业生产。 用1瓦的发光管做灯发光管的安装比较简单，如果选用的驱动器是隔离结构的，发光管的底座和管芯也是绝缘的，只要把发光管固定在散热器上就可以了。但是，如果使用的是不隔离结构的驱动器，发光管和散热器之间的绝缘处理就比

11、较严格，要能达到一定的安全标准。绝缘和导热常常是矛盾的，良好的绝缘结构往往对散热不利。因此，建议选用隔离型驱动器驱动发光管。 照射范围的调整是做好半导体灯的重要环节。为了有效的利用光线，应该发挥发光管照射方向便于调控的优势，使发光管发出的光形成一条光带铺在路面上，而不要在无效方向上散射。要做到这一点，结构上最简单的办法是用多种角度的发光管组合，或者用反光镜、透镜的方法控制照射角度，分别兼顾不同的照射距离。比如，用发光角60度、30度、15度的三种发光管组合，分别用于照射附近、中、远距离路面的照明，使发光管输出的光均匀的覆盖两盏灯之间的半距离路面，覆盖宽度基本上和路面宽度吻合，这样就可以用比较小

12、的功率有效的照明道路。使之实现最佳照明效果。要达到这样的照明效果，发光管的安装角度必须合理。 发光管的散热是半导体灯要重点解决好的问题。发光管是冷光源，不象白炽灯那样产生灼热的高温，但是，发光管本身耐温能力比较差，所以必须将发光管工作时产生的热量有效的散发到空气中去，保证发光管工作在安全的温度下，这样半导体灯才能真正的体现出长寿命的优势。 发光管的管芯和白光发光管涂覆的荧光粉都是在几百度的高温条件下生产出来的，本身有一定的耐温能力。但是，发光管的管壳和管芯之间存在热阻，这个热阻使发光管在使用时管壳和管芯之间出现温差，管芯的温度会高于外壳温度。目前发光管外部封装的材料主要是有机材料，在高温下容易

13、老化。这会影响发 内容简介： 编者按： 白炽灯灯泡发展至今已接近极限，其95%的热损耗使很多用户大伤脑筋。相比之下，荧光灯的表现虽然稍微好点，但功耗浪费仍高达80%。这两种技术均 无法与白光LED同日而语，其在理论上已具备80%以上的能效水平。不仅如此，LED的使用寿 论文格式论文范文毕业论文 编者按： 白炽灯灯泡发展至今已接近极限，其95%的热损耗使很多用户大伤脑筋。相比之下，荧光灯的表现虽然稍微好点，但功耗浪费仍高达80%。这两种技术均 无法与白光LED同日而语，其在理论上已具备80%以上的能效水平。不仅如此，LED的使用寿命也要比传统的光源长得多。 因此，随着一般照明应用逐渐转入LED技

14、术，能耗将会得以极大地降低。据美国能源部最近的研究预测，白光LED将在2025年得到广泛采用，全球的电力消 耗将会降低10%，可节省高达100亿美元的电费。 尽管白光LED优点很多，但LED驱动电路的设计却面临着重大挑战。空间限制的要求和散热的要求都对设计有所限制。最后，设计师们还必须认真考虑EMI要求对其设计的影响。 在低功率照明应用中，设计师都使用了现成的非隔离式、基于电感的降压式和升降式开关模式电源。将对这两种拓扑结构进行比较，论述各自的优缺点。 两种拓扑结构 图1所示为配置为基本降压式转换器和基本升降压式转换器的LinkSith-TN器件。通过在单片IC上集成一个 功率MOSFET、振

15、荡器、简单的开关控制、一个高压开关电流源、频率抖动、逐周期电流限流及热关断电路，可以简化转换器阶段的设计复杂度并减少元件 数。LinkSith-TN器件可通过漏极引脚实现自供电，无需使用偏置电源及相关电路。它极具成本效益，可用来替代输出电流小于或等于360mA的 线性和电容降压式非隔离电源，因此能够提供出色的输入电压调整率和负载调整率。与无源元件电源方案相比，它的效率更高，而功率因子则比电容降压式方案高。图1? 基本的LinkSith-TN结构 图1中所示的降压式转换器具有诸多优点。首先，它可以最大化所选LinkSith-TN器件的可用输出功率以及电感值。同时还可以降低电源开关和续流二极管的电

16、压应力。此外，流经输出电感的平均电流要略低于同类升降压式转换器中的平均电流。 升降压式转换器与降压式转换器相比，其配置具有一大优点，即输出二极管与负载串联。在降压式转换器中，如果MOSFET发生短路故障，输入将直接与输出相连。而在升降压式转换器中发生此类情况时，反向偏压输出二极管则会阻断输入和输出之间的通路。 在这两种转换器中，AC输入经D 1、D 2、C 1、C 2、RF1和RF2整流滤波。两个二极管可以增强输入电涌承受能力和传导EMI性能。设 计师应该使用可熔阻燃电阻作为RF 1，但可以使用只具阻燃功能的电阻作为RF2。Linksith-TN器件中的开关控制用于调节输出电流。一旦进 入反馈

17、引脚的电流超过49A，MOSFET开关将被禁用，以便进入下一开关周期。 降低热量 设计LED驱动电路所面临的主要挑战是散热问题。即使采用比白炽灯技术效率更高的技术，3W的电路也将会达到可危及器件完整性的温度级别。 而且，将驱动电子器件集成到具有严格限制的标准GU10灯座中时也会遇到严峻的散热挑战。设计者解决该问题的唯一途径便是将热量传导至灯泡的旋入式灯座 上。在上述的拓扑图中，LinkSith-TN器件中添加有一热关断电路，在结温度超过142时可禁用功率MOSFET，从而防止LED遭受潜在的 损坏。一旦结温度下降75，MOSFET将自动重新开启。 与降压拓扑结构相比，升降压拓扑结构的效率要略低

18、一些，这是因为功率不会在MOSFET开关每次打开时都传输到输出端。因此，它产生的热量比降压拓扑结构多。不过差别不太明显。 为确保电路拓扑结构符合热调节要求，设计师将电源组件安装到灯座中，然后测量LNK306DN源极引脚的温度。在理想情况下，源极引脚的温 度不应超出100。在25的室内环境温度下测量的结果表明，Vin值上升到265VAC时，源极引脚温度将超过100。鉴于这些结果，设计师断定可 能对某些额外的散热器有热限制方面的要求，比如将LED散热片放于U1 SO-8C封装 关键词： 寻址,传感器,光源 阐述了城市经营的内涵，认为在市场经济条件下城市经营的目标定位应该是城市的增殖经营，从而引出城市经营的实质就是如何提高城市总资产价值。 【论文关键词】 城市化 城市经营 城市总资产价值 21 关键词： 长江,三角洲,城市群 关键词： 城市,高架,轨道交通 景观多样性原理在旅游地形象建设中的作用 景观多样性原理在旅游地形象建设中的作用 景观多样性原理在旅游地形象建设中的作用 景观多样性原理在旅游地形象建设中的作用 近年来,旅游地的形象建设研究已成为国内外的一个热门课题。随着旅游业的