LED新型臺(tái)燈設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)

趙凡

摘要：在現(xiàn)代，臺(tái)燈是家家戶戶必備的家用電器，如果沒(méi)有節(jié)能措施，便會(huì)造成能源被大量浪費(fèi)，進(jìn)而造成能源枯竭的不良后果。

本文是從所在區(qū)域照明光源的發(fā)展開(kāi)始著手，進(jìn)而對(duì)新光源進(jìn)行了可行性分析，并對(duì)新型LED臺(tái)燈進(jìn)行了思路設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能生活；新光源；臺(tái)燈設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代，隨著人口和能源消耗的急劇增長(zhǎng)，總用電量也在日益增加，而臺(tái)燈又是家家戶戶必備的家用電器，如果沒(méi)有節(jié)能措施，便會(huì)造成能源被大量浪費(fèi)，進(jìn)而造成能源枯竭的不良后果。

一、研究背景

我所在的區(qū)域泗陽(yáng)縣綠色照明產(chǎn)業(yè)發(fā)起于二十世紀(jì)五十年代，原泗陽(yáng)燈泡廠生產(chǎn)的“淮光牌”燈泡曾暢銷全國(guó)，甚至遠(yuǎn)銷到歐美及東南亞地區(qū)，到2015年，全縣企業(yè)從最初的1家發(fā)展到目前的86家，產(chǎn)品從過(guò)去單一的燈炮和初級(jí)節(jié)能燈生產(chǎn)，發(fā)展到今天的大功率節(jié)能燈毛管、螺旋節(jié)能燈毛管、節(jié)能成燈、燈泡、鎮(zhèn)流器、熒光粉、玻璃泡殼、特種燈炮和LED照明燈等30多個(gè)品種。近年來(lái)，我縣積極發(fā)揮科技的支撐作用，引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行自主創(chuàng)新，先后與蘇州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、東南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等院校合作，建立了先進(jìn)的研發(fā)中心，已建立了1個(gè)省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、4個(gè)市級(jí)工程技術(shù)研究中心、1個(gè)院士工作站。

在近幾年的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，我先后到我縣開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)企業(yè)江蘇皓浩照明、江蘇勇仕照明、江蘇辰華電器學(xué)習(xí)參觀生產(chǎn)流程，聽(tīng)取一級(jí)工人叔叔的介紹和指導(dǎo)，結(jié)合自己在書本上學(xué)到的一些知識(shí)，對(duì)新型光源有了初步的了解，深刻認(rèn)識(shí)到光源改良對(duì)整個(gè)國(guó)家整個(gè)社會(huì)的重大促進(jìn)作用。

二、發(fā)展新型光源的現(xiàn)實(shí)選擇

在企業(yè)，在車間，在工廠研發(fā)中心，我見(jiàn)證了LED的神奇功效，了解了它廣泛的用途，認(rèn)識(shí)到LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源的光源。

1、它體積小且耗電量低。LED是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，所以它非常的小，非常的輕。LED耗電相當(dāng)?shù)?，一般?lái)說(shuō)LED的工作電壓是2.3.6V，工作電流是0.02-0.03A。這就是說(shuō)它消耗的電能不超過(guò)O.1W。LED燈電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

2、使用壽命長(zhǎng)又非常環(huán)保。LED光源有人稱它為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。它的使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。同時(shí)LED是由無(wú)毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，屬于典型的綠色照明光源。

3、高新尖且堅(jiān)固耐用。LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無(wú)限升級(jí)，靈活多變的特點(diǎn)。LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多，它被完全的封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。

三、對(duì)LED臺(tái)燈的思路設(shè)計(jì)

臺(tái)燈雖小，但關(guān)系到千家萬(wàn)戶，特別是關(guān)系到青少年兒童的視力健康，非常重要也非常迫切。設(shè)計(jì)推行LED新型臺(tái)燈應(yīng)滿足三個(gè)特征，采取四種設(shè)計(jì)。

1、必須滿足三個(gè)方面的特征。第一是光譜成分中應(yīng)沒(méi)有紫外光和紅外光。長(zhǎng)期過(guò)多接受紫外線，不僅容易引起角膜炎，還會(huì)對(duì)晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過(guò)多的紅外線經(jīng)過(guò)人眼晶狀體聚集時(shí)即被大量吸收，久而久之晶狀體會(huì)發(fā)生變性，導(dǎo)致白內(nèi)障。第二、光的色溫應(yīng)貼近自然光。人們長(zhǎng)期在自然光下生活，人眼對(duì)自然光適應(yīng)性強(qiáng)，視覺(jué)效果好。第三、燈光為無(wú)頻閃光。普通日光燈的供電頻率為50赫茲，表示發(fā)光時(shí)每秒亮暗100次，屬于低頻率的頻閃光，會(huì)使人眼的調(diào)節(jié)器官處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài)，導(dǎo)致視覺(jué)疲勞。大多數(shù)的臺(tái)燈采用電子鎮(zhèn)流器提高頻率的方式工作，只能稱為高頻閃而不是真正的無(wú)頻閃臺(tái)燈。

2、努力采取四種設(shè)計(jì)。第一，LED燈在設(shè)計(jì)時(shí)，都要采用直流設(shè)計(jì)，個(gè)別廠家為節(jié)約電容成本，直接采用高頻驅(qū)動(dòng)，或者減小電容容量的方式降低成本，而導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)電源不是純直流，或者說(shuō)，波動(dòng)成分過(guò)高，而導(dǎo)致燈光閃閃。

第二，LED是屬于激光光源的類型，不能用眼睛直視。設(shè)計(jì)上要在LED燈具上加一層不透明的塑料罩，保護(hù)眼睛直視。個(gè)別廠家為追求亮度采用全透明的，或者完全不加隔離罩的方式設(shè)計(jì)燈具，因燈具過(guò)于刺眼，而導(dǎo)致眼睛疲勞和傷害。第三，LED燈芯的設(shè)計(jì)要使用三基色熒光粉，正品燈芯顯色指數(shù)一般都是在95以上，這樣在LED燈具下看書或者家里的裝飾，一般是不會(huì)偏色的，這點(diǎn)很重要。第四，LED光譜設(shè)計(jì)，目前隨著技術(shù)的改進(jìn)和三基色熒光粉配方的研制，光譜已經(jīng)完全脫離了原來(lái)的單一光譜，不過(guò)和太陽(yáng)光相比還是有差距，整體而言，已經(jīng)有很大的改善。人體視覺(jué)頻段內(nèi)，已經(jīng)基本可以很好的覆蓋，LED燈芯光譜也是和廠家關(guān)系比較密切，一般大廠能做的更好，小廠，因成本，技術(shù)，和市場(chǎng)未來(lái)預(yù)期等因素影響，會(huì)有差異。

總之，LED智能臺(tái)燈是用高亮度白色發(fā)光二極管發(fā)光源，光效高、耗電少，壽命長(zhǎng)、易控制、免維護(hù)、安全環(huán)保；是新一代固體冷光源，光色柔和、低損耗、低能耗、綠色環(huán)保，適用家庭、商場(chǎng)、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店等各種公共場(chǎng)所長(zhǎng)時(shí)間照明。無(wú)閃直流電，對(duì)眼睛起到很好的保護(hù)作用，是臺(tái)燈、手電的最佳選擇。本著智能、多功能、低碳、人性化的設(shè)計(jì)理念，臺(tái)燈的使用范圍將更加寬廣。