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摘要：现如今，在使用和设计LED灯具时，还存在着较多的问题，为了改变传统灯具给人过于工业化和机械化的感觉，就要通过利用LED新光源有光“无”源——即“只见光，不见源”的特殊优势来实现，这也是其优于传统光源的独特优势；可是因为其在应用方面没有得到推广，致使出现了应用范围过窄，在家居等方面普及不够，老百姓对其认可度不高等现象，因此，要想让LED光源走进人们的生活当中，就要通过运用现代设计的方法对其进行改进创新来实现。
关键词：设计；LED；照明；灯具；措施；
引言
发光二极管（LightEmittingDiode，LED）在近些年里已经取得了突破性的进展，它在照明产业发展中，已然成为了的一个热点。但是到目前为止，单颗LED的功率还不足以起到照明的作用，所以LED路灯一定要采用LED阵列。LED路灯的发光光源主要选用的是功率为1W的大功率LED，同时配光设计上，至少需要进行二次及二次以上。并且灯具的散热效果还会被透镜配光或是反光器件配光所影响，同时灯具还有着复杂的机械结构。本文主要讨论了大功率的LED在照明灯具设计中亟待解决的问题。
1 大功率LED在照明灯具的特点
在厦门，不管是大的商场门前、公园里、隧道里，还是各个高档的建筑物上面，LED灯具都是随处可见的，现在就LED隧道灯具进行分析， LED隧道灯优点 ： 反光效率高，透光性好，节能环保。LED与传统隧道照明光源的对比LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，对比传统的道路隧道照明光源（ 钠灯、 金卤灯等） ， LED光源具有如下优势：1.光衰小：在良好的散热条件先，LED前10000h为正光衰， 前10000h光衰为 3 %一10 % ，前50000h基本为30%，这种光源远远低于普通道路照明光源，而且，他发出来的光也非常的稳定。 2.显色性高：一般我们在厦门见到的LED光源都是五颜六色的，因为，LED显色性约为 70～80 ，如果在光源上使用三基色荧光粉的话更高；一般高压钠灯为 20～35，低压钠灯更低，所以即便传统光源的亮度高于LED，但是它的视觉效果绝对没有LED灯具的光源好，目前，LED光源应用发展的一个方向就是“不是最亮，但是看的最清楚”。 3.寿命：LED的寿命高于一般道路隧道照明光源，现在普遍高于50000h。4.价格：LED灯头虽然目前价格比传统照明灯具高，但是，它的优点比普通灯具的优点多得多，而且，随着制造技术的成熟，它的价格现在也在一定程度上下降，一般而言，高低压钠灯一般一套价格在2000元左右，除此之外，LED还具有维护系数高、安全性能好、无频闪及节能环保等优势。而且，由于LED球泡灯在结构上要比白炽灯复杂，所以即使在大规模生产的情况下，产品价格也会高于白炽灯，就目前来讲LED球泡灯的价格也高于电子节能灯。但随着越来越多的人认识和接受，以及规模生产的慢慢铺开，LED球泡灯的价格会很快达到电子节能灯的水平。如果在购买的时候算上一笔节能帐，就会发现，即使是现在较高的价格，在使用一年的基础上，初始购买成本+1年电费也要低于白炽灯和电子节能灯。而LED球泡灯目前的使用寿命已经可以高达30000小时。
2 大功率LED照明设计中所需解决的几个问题
2.1计算机辅助设计
照明灯具属于非成像光学系统，其配光设计只需从能量传递规律角度进行。LED的光学系统设计包括封装芯片之前LED器件内的光学设计和LED应用时器件外的光学设计[z]。LED器件内的设计涉及芯片、反射镜和封装芯片的光学透镜，一般称为一次光学设计。它主要影响芯片提取光的能力和出射光强度的分布。LED器件外的光学设计又称为二次光学设计，即在一次光学设计的基础上，通过在LED芯片外增加透镜、反射镜等器件来改变光线的路径，从而改变光强的空间分布。光学设计需要追迹大量光线，通常在光学设计软件的辅助下完成。
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2.2灵活操控玩转创意
在设计过程中，要切实利用其灵活、可操控的特点来进行，就拿以下这款LED便携式护眼台灯来说，首先，这项设计对LED体小质轻的特点进行了充分的利用，使产品的体积得到了极大的减小；其次，还通过利用LED光源的可操控性，设计出来了触控式的调光开关，并且在设定的最佳明视波长范围之内，可以自由调节光强，从而对人们的视力进行了保护，实现了预防发生近视的目的。在造型方面，由于可以将LED点光源本身的体积给忽略掉，所以可以将它设计成具有小巧、简约、优雅、轻薄、纤细等特点的形式，使人们携带起来更加方便。并且还可将文具临时放置在稳定的底座上，在加工制造方面上，也十分的简便。
2.3个性化的设计
在厦门，那些随处可见的LED灯具大多都不具备个性的设计，总是设计成以前的模样，没有任何新意与创新，因为LED的模块化方便了照明设计，我们可根据设计者的思想将LED保持在良好的工作状态中，只不过由于LED的产品是依据传统的光源和规格进行设计的，因此在个性化照明方面满足不了人们对LED灯具的要求。所以LED灯具供货商目前面临的最大挑战就是对LED产品进行个性化的研发与设计。要与时俱进，切实加大对LED灯具的个性化设计，争取使人们的需求都得到满足。
2.4小功率的设计
在厦门，大部分的LED灯具都是大功率的，这样会给城市造成光污染，而且，也不利于节能，因此，在LED灯具设计时，要充分考虑，城市夜景照明追求的不是亮度而是艺术的创意设计，所以，我们应该加强小功率的LED产品的设计，使其达到节能的效果，并且让他们可以更好的被使用到我们的生活中去，由于，LED发光角度小、方向性强，可作局部重点照明，但问题是要给设计师提供有足够大的选择范围，加强外观上个性设计的要求，这样就可以肯定地说LED将会在未来引领照明的时尚与新潮。
2.5环保与节能
尽管目前现有的LED技术，已经开始向照明节能方向发展，但仍有少数LED照明并未实现节能与‘绿色照明”理念，而是相违背，因此，在未来设计中，LED技术在照明工程中的应用目标之一，便是“照明节能”，猜想如果能将太阳能与LED技术相融合LED技术的应用范围将更大。
3 相关策略
3.1从“点光源”出发
首先，从LED的光源本质上来说，它是“点光源”。在物理学上，点光源是指理想化为质点的向四面八方发出光线的光源，这种光源其实在现实中是不存在的，在理想模型当中认为其极微小，因此我们可以忽略其体积质量的存在。LED点光源指的是它以LED（发光二极管）作为发光体的点状光源，与传统光源相比它体积很小、重量极轻，可以看作发光点，因此被称为“点光源”。由于这个特点，它可以灵活制作成各种形状的器件，便于灯具的外观设计，以及光强的分布控制、配套设备的布置。很大程度上它发光时我们看到的是光，可以忽略发光点的存在，也就是说人们可以感受到光亮却“找不到”光源。
3.2“光环境”的自由
“光环境”的自由设计可以在没有光源的位置进行。自古以来，人和光的关系是永恒的话题，人的生理和心理会由于不同的光色和亮度，而产生不同的影响，在很多情况下，很亮的白光并不被人们所需要，而被人们生理和心理所需要的一般来说都是黄光或其他颜色的光。对于三基色LED来说，它实现了人们对亮度、灰度、颜色的连续变换和选择，从而使这种多彩的光被人们所接受。因此在室内时，人们可以设定自己喜欢的（如颜色、温度、亮度和方向等）照明效果，使人性化的智能控制得以实现。如果要想满足特定的场合环境，可以选择在室内营造出不同程度上的光感，做到渲染气氛，使人们的心理要求得到满足。例如，将五颜六色的光设置在KTV中，就可以给人们带来了一个愉快的心情，从而更好的融入到那种嗨的氛围当中。因此，在不同的空间和时间中，通过对光的亮度、灰度、颜色的变化进行选择设置以及控制将各种光环境模拟出来，使人们的情绪得到引导和改善，将这种人性化的照明环境充分的体现了出来。
论文作者:周家华
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/11
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