LED 半導(dǎo)體照明光源在情景照明中的運(yùn)用分析

鄭慧 鄭雨佳 鄭聯(lián)盟 張茂林

浙江螢爾光電科技有限公司 浙江溫州 325000

到了本世紀(jì)，夜晚景觀取得了較快的發(fā)展。對(duì)于城市現(xiàn)代化而言，燈光夜景是一種較為關(guān)鍵的標(biāo)志。發(fā)展夜晚景觀，可為旅游業(yè)更好的發(fā)展，發(fā)揮一定的推動(dòng)作用，有助于帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)[1]。在如今的城市中，夜景照明是非常重要的，基于此，對(duì)于城市建筑而言，需發(fā)揮景觀照明的作用?，F(xiàn)如今，城市燈光發(fā)展方向得到了轉(zhuǎn)變，慢慢向景觀照明的趨勢(shì)發(fā)展。

1 情景照明和照明

在對(duì)情景照明信息進(jìn)行傳達(dá)時(shí)，通常需借助于一系列的感官，比如視覺感官，對(duì)于正常人而言，通過視覺感官，能接收到大約70% 的情景照明信息，所以，在光色信息表達(dá)方面，照明是相當(dāng)重要的。從傳統(tǒng)意義的角度上來分析，針對(duì)建筑照明，基本上是對(duì)環(huán)境光的應(yīng)用。在生產(chǎn)生活的環(huán)境中，環(huán)境光是相當(dāng)重要的。實(shí)際上，對(duì)于建筑情景照明來講，在需求方面，不單需要環(huán)境光。換句話來講，在很大程度上，建筑與照明藝術(shù)已經(jīng)融合了，或者可以這樣說，建筑藝術(shù)吸收了照明藝術(shù)，在現(xiàn)代建筑中，這是一個(gè)閃光點(diǎn)。在對(duì)項(xiàng)目夜景進(jìn)行建設(shè)時(shí)，就是基于此種藝術(shù)部分來進(jìn)行表達(dá)的；不單利用到了環(huán)境光，而且在兩個(gè)方面起到了很大的作用，一是光輝表現(xiàn)，二是焦點(diǎn)光功用，從投光燈具至照明燈具，甚至包括帶狀光源，皆能體現(xiàn)到這一點(diǎn)。不管是夜景照明的價(jià)值彰顯，還是夜景照明的藝術(shù)形式，在建筑領(lǐng)域，照明技術(shù)有著獨(dú)特的魅力。

與演劇以及音樂有關(guān)的領(lǐng)域，照明也有著一定的價(jià)值。在背景光需求上，需符合表演者演奏及識(shí)譜的要求。實(shí)際上，對(duì)于較為專業(yè)的演奏廳而言，在符合照度要求的同時(shí)，還要映襯出一種獨(dú)特的氣氛。所以基于古典氛圍，合適色溫的白光和現(xiàn)場(chǎng)基調(diào)有著很大的關(guān)系；在流行音樂中，燈光有著更大的作用，能提供較多的燈光效果?；谶@樣的場(chǎng)合，促使照明藝術(shù)得到充分彰顯，此外，在照明能力方面，所提出的要求較低，而是需要燈光所釋放出來的信息，對(duì)于光束角和方向的融合，實(shí)際上屬于藝術(shù)的載體。此外，燈具本質(zhì)上屬于一種藝術(shù)品。在外觀上，表現(xiàn)出較強(qiáng)的可塑性。對(duì)于立體構(gòu)造而言，可借助于雕塑形式。值得一提的是，通過照明的表現(xiàn)功能，促使藝術(shù)想象空間得到顯著的加大，基于此種藝術(shù)品，在表達(dá)實(shí)體的同時(shí)，也能彰顯作者的思想。所以，對(duì)于此種藝術(shù)實(shí)體而言，不單具備有形、有質(zhì)的燈具，而且在一定程度上，有著各種光線。

2 LED 的技術(shù)基礎(chǔ)

對(duì)于傳統(tǒng)LED 而言，其屬于一種光源，有著較好的顯色性，而且光效也是很強(qiáng)的，基于此，在對(duì)焦點(diǎn)光進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，在照明場(chǎng)合中，能更好符合光色要求。值得一提的是，對(duì)于LED 輸出而言，往往只介于380 納米至780 納米之間，其中可不含IR 成分。在光源較為敏感的場(chǎng)合中，例如時(shí)間較久的雕塑，受到紫外線的影響較小。由此說來，顯色性的場(chǎng)合是相當(dāng)重要的。在此情況下，光源原理基本上與白熾燈的類似，能提供較為充足的顯色性，不過對(duì)于紅外成分的應(yīng)用，需進(jìn)行一定的光學(xué)處理。所形成的有害譜線較少，而且能提供效果較好的顯色性能，基于此，在情景照明場(chǎng)合中，促使LED 得到了廣泛的應(yīng)用，比如音樂廳?？偠灾榫罢彰骺臻g和光源性能有著很大的關(guān)系。充分結(jié)合情景照明的需求，促使LED 光源的配色效果得到更好的發(fā)揮，在LED 不斷發(fā)展的背景下，將會(huì)具有更大的情景照明價(jià)值。

3 LED 的情景照明運(yùn)用

LED 本質(zhì)上是一種光電器件，在進(jìn)行工作時(shí)，大約有20% 的電能被轉(zhuǎn)化為光能，對(duì)于剩下的電能而言，通常會(huì)被轉(zhuǎn)化成熱能，在此基礎(chǔ)上，促使LED 的溫度變高。對(duì)于較大功率的LED 而言，散熱是較為突出的問題。比如針對(duì)10 瓦特的白光LED，若轉(zhuǎn)換光能的概率為百分之二十，則剩下的8 瓦特電能會(huì)被轉(zhuǎn)化成熱能，在這樣的情況下，如果沒有采取散熱措施，會(huì)導(dǎo)致LED 的溫度顯著上升，若溫度超過極限值（通常情況下，溫度極限值為150 攝氏度），將會(huì)導(dǎo)致LED 被損。所以在對(duì)LED 燈具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，散熱設(shè)計(jì)是關(guān)鍵內(nèi)容。此外，在對(duì)散熱進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)確保結(jié)溫不超過125 攝氏度。實(shí)際上，針對(duì)功率較大的LED，在進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)溫往往低于125 攝氏度很多。這主要是因?yàn)榻Y(jié)溫不但能影響LED 的使用年限，而且在很大程度上，也能影響LED 的出光率；當(dāng)結(jié)溫提高時(shí)，出光率隨之降低，LED 的使用年限縮短。

通過查閱相關(guān)資料得知，當(dāng)結(jié)溫為50 攝氏度時(shí)，LED 使用壽命為9萬小時(shí)；，當(dāng)結(jié)溫為80攝氏度時(shí)，LED使用壽命為3.4萬小時(shí)；當(dāng)結(jié)溫為115 攝氏度時(shí)，LED 使用壽命為1.33 萬小時(shí)。在進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)時(shí)，需提出最大的結(jié)溫值，實(shí)際上，結(jié)溫值遠(yuǎn)小于結(jié)溫最大允許值。對(duì)于功率較大的LED 而言，通常被焊在PCB 上，也就是印制板。將PCB 和散熱墊焊在一起，在此基礎(chǔ)上，可降敷銅層視為散熱面。一般情況下，為促使散熱效率得到提升，可使用兩層的印制板。這樣的散熱結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。在熱量進(jìn)行散熱時(shí)，方向是由高溫處至低溫處。對(duì)于較大功率的LED 而言，其散熱途徑為：管芯-散熱墊- 敷銅層-PCB- 空氣。結(jié)溫比散熱墊溫度高，散熱墊溫度比空氣溫度高。利用有著較好散熱效果的印制板，并裝上印制板的試驗(yàn)板，當(dāng)LED 處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，先測(cè)出結(jié)溫，之后在進(jìn)行計(jì)算，在散熱設(shè)計(jì)方面，這是一種較為容易且有效的方式，在此基礎(chǔ)上，能設(shè)計(jì)出更好的散熱結(jié)果，并且符合最大結(jié)溫值的要求[2]。

4 結(jié)語

通過以上分析得知，發(fā)展夜晚景觀，可為旅游業(yè)及商業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮一定的促進(jìn)作用，有助于帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)；通過照明的表現(xiàn)功能，促使藝術(shù)想象空間得到顯著的加大，在表達(dá)實(shí)體的同時(shí)，也能彰顯作者的思想；充分結(jié)合情景照明的需求，促使LED 的配色效果得到有效的發(fā)揮，在LED 不斷發(fā)展的背景下，將會(huì)具備更大的情景照明價(jià)值。