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適普益康為你敘述LED燈型常用照明術語和近似換算公式常識

2011-12-31 15:06:27  來源:照明術語  字號:【69堂視頻:  69堂視頻:  69堂視頻:】  瀏覽:85
LED照明術語(yu)及近(jin)似換算公(gong)式

1、 光( light)

       光(guang)的本質是電磁(ci)波(bo) ,是整個電磁(ci)波(bo)譜中極小范圍(wei)的一部分(fen)光(guang)是能量的一種(zhong)形態(tai);

       光(guang)(guang)是(shi)電磁波(bo)輻(fu)射到人的(de)眼(yan)睛,經視覺(jue)神經轉(zhuan)換為光(guang)(guang)線,即能被肉眼(yan)看見的(de)那部份(fen)光(guang)(guang)譜。這類射線的(de)波(bo)長(chang)范圍在360到830nm之間,僅僅是(shi)電磁輻(fu)射光(guang)(guang)譜非常小的(de)一部份(fen)。溫(wen)度遠(yuan)遠(yuan)高于50Hz工作時的(de)溫(wen)度,從而產(chan)生更高色(se)(se)溫(wen)的(de)白色(se)(se)色(se)(se)表和更好的(de)顯色(se)(se)性。

2、 光通(tong)量(光束)Φ (luminous flux )

       光源發射并(bing)被人的眼(yan)睛接收的能量之和即為光通量。

       一般情況下,同類(lei)型的(de)燈的(de)功率越高(gao),光(guang)通量也越大。

       例如:一只(zhi) 40W的(de)普通白(bai)熾燈的(de)光(guang)通量(liang)為(wei)350---470lm,而一只(zhi)40W的(de)普通直管形(xing)熒(ying)光(guang)燈的(de)光(guang)通量(liang)為(wei)2800lm左(zuo)右,為(wei)白(bai)熾燈的(de)6--8倍。

3、 照 度 (illuminance)

       單位被照(zhao)面(mian)上接(jie)收到的光(guang)通(tong)(tong)量(liang)稱為(wei)照(zhao)度。如果每平方米(mi)被照(zhao)面(mian)上接(jie)收到的光(guang)通(tong)(tong)量(liang)為(wei) 1(1m),則照(zhao)度為(wei)1(1x)。單位:勒克斯(si)(1x)。

       1勒克(ke)斯(1x)相當于(yu)被(bei)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)面(mian)(mian)(mian)上光(guang)通量為1流明(1m)時(shi)的照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)。夏季(ji)陽光(guang)強烈的中午(wu)地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)約(yue)(yue)5000 1x,冬天晴天時(shi)地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)約(yue)(yue)為2000 1x,晴朗的月夜地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)約(yue)(yue)0.2 1x。 有時(shi)為了充分利用光(guang)源,常在光(guang)源上附加(jia)一(yi)個反(fan)射(she)裝(zhuang)置,使得某些(xie)方(fang)向能(neng)夠(gou)得到比較多的光(guang)通量,以(yi)增加(jia)這一(yi)被(bei)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)面(mian)(mian)(mian)上的照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)。例(li)如汽車前燈(deng)、手(shou)電筒、攝影燈(deng)等。

以下是各(ge)種(zhong)環(huan)境照度(du)值:單位lux

黑夜(ye):0.001—0.02;月夜(ye):0.02—0.3;陰天室(shi)內(nei):5—50;陰天室(shi)外:50—500;晴(qing)天室(shi)內(nei):100—1000;夏(xia)季中午太陽光下的(de)(de)照度(du):約為10*9次(ci)方(fang);閱(yue)讀書刊(kan)時(shi)所需的(de)(de)照度(du):50—60;家(jia)用攝像機標準照度(du):1400。

4、 亮 度 ( luminance)

       光(guang)源(yuan)在某一方(fang)向上的(de)亮度是光(guang)源(yuan)在該方(fang)向上的(de)單位投影面積、單位立體角中發射的(de)光(guang)通量。

       如果(guo)我(wo)們(men)把每(mei)一物(wu)(wu)體(ti)都(dou)視為光(guang)源的話,那么亮(liang)度(du)就是描述(shu)光(guang)源光(guang)亮(liang)的程度(du),而(er)照(zhao)(zhao)(zhao)度(du)正好是把每(mei)一物(wu)(wu)體(ti)都(dou)作為被照(zhao)(zhao)(zhao)物(wu)(wu)體(ti),用一塊木板來舉例說明,當一定光(guang)束照(zhao)(zhao)(zhao)到木板時我(wo)們(men)講木板有(you)多(duo)少照(zhao)(zhao)(zhao)度(du),然后木板將多(duo)少光(guang)束反射(she)到人眼,就稱為木板的多(duo)少亮(liang)度(du),那么有(you)如下式子(zi):亮(liang)度(du)等于(yu)照(zhao)(zhao)(zhao)度(du)乘(cheng)以反射(she)率(lv)。

       在同一房間同一位置一塊白布和一塊黑布的照度是相同的,而亮度是不同的。

5、 光 效 (luminous efficacy of light source)

       光(guang)(guang)(guang)源所發出的(de)(de)總光(guang)(guang)(guang)通(tong)量與該(gai)光(guang)(guang)(guang)源所消耗(hao)的(de)(de)電功(gong)率(瓦)的(de)(de)比值,稱為該(gai)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)效(xiao)。

       單位:流明 /瓦(wa)(lm/W)

6、 色 溫 (CT-color temperature)

       當 光源所發出的光的顏色與黑體在某(mou)一溫(wen)度(du)下(xia)輻射的顏色相同時,黑體的溫(wen)度(du)就稱為該光源的色溫(wen),用絕對溫(wen)度(du) K(kelvim)表示(shi)。

       黑體(ti)(ti)輻(fu)射理論是(shi)建立在熱輻(fu)射基(ji)礎上的(de)(de)(de),所以白熾燈一(yi)類(lei)(lei)的(de)(de)(de)熱輻(fu)射光源的(de)(de)(de)光譜功率分(fen)布與黑體(ti)(ti)在可見區(qu)的(de)(de)(de)光譜功率分(fen)布比較(jiao)接(jie)近,都是(shi)連續光譜,用色(se)溫的(de)(de)(de)概念完(wan)全可以描述(shu)這類(lei)(lei)光源的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)特性。

7、 相關色溫 ( CCT-correlated color temperature)

       當光(guang)源所發出(chu)的(de)(de)光(guang)的(de)(de)顏(yan)色(se)與黑(hei)體(ti)(ti)在(zai)某一溫度下輻(fu)射的(de)(de)顏(yan)色(se)接(jie)近時,黑(hei)體(ti)(ti)的(de)(de)溫度就稱(cheng)為該光(guang)源的(de)(de)相(xiang)關(guan)色(se)溫,單位為 K。

       由于氣(qi)體放電(dian)光(guang)源一般為非連續光(guang)譜(pu),與黑(hei)體輻射(she)的連續光(guang)譜(pu)不(bu)能完(wan)全吻(wen)合,所以都采用(yong)相關色溫來近似描述其顏色特性。

       色溫(或相(xiang)關色溫)在 3300K以下的光(guang)源(yuan),顏(yan)色偏紅(hong),給(gei)人一種(zhong)溫暖(nuan)的感覺。色溫超過5300K時(shi),顏(yan)色偏蘭(lan),給(gei)人一種(zhong)清冷的感覺。通常氣溫較高的地區,人們多(duo)(duo)采用(yong)(yong)色溫高于(yu)4000K的光(guang)源(yuan),而氣溫較低的地區則多(duo)(duo)用(yong)(yong)4000K以下的光(guang)源(yuan)。

       一個燈的光色可以簡單的以色溫來表示。光色主要可分成三大類:
       暖色 :< 3300K
       中間色:3300 至 5000K
       晝光色:> 5000K


8、 顯色指數 ( Ra-color rendering index)

       太陽(yang)光(guang)和白熾(chi)燈均輻射(she)連續(xu)光(guang)譜,在(zai)可見光(guang)的(de)(de)波長( 380nm-760nm)范圍內,包(bao)含著紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等各種色(se)光(guang)。物體(ti)在(zai)太陽(yang)光(guang)和白熾(chi)燈的(de)(de)照射(she)下,顯(xian)示(shi)出它(ta)的(de)(de)真(zhen)實顏色(se),但(dan)當物體(ti)在(zai)非連續(xu)光(guang)譜的(de)(de)氣體(ti)放電(dian)燈的(de)(de)照射(she)下,顏色(se)就(jiu)會有不同程(cheng)度的(de)(de)失真(zhen)。我(wo)們把光(guang)源對物體(ti)真(zhen)實顏色(se)的(de)(de)呈(cheng)現(xian)程(cheng)度稱為光(guang)源的(de)(de)顯(xian)色(se)性(xing)。

       為了對光(guang)源的顯色(se)性進行(xing)定量的評(ping)價,引入顯色(se)指(zhi)(zhi)(zhi)數的概念。以標準(zhun)光(guang)源為準(zhun),將其顯色(se)指(zhi)(zhi)(zhi)數定為 100,其余光(guang)源的顯色(se)指(zhi)(zhi)(zhi)數均低于100。顯色(se)指(zhi)(zhi)(zhi)數用Ra表示,Ra值越(yue)大,光(guang)源的顯色(se)性越(yue)好。

9、 光 強 (luminous intensity )

       光(guang)源在某一給定方向(xiang)的單位立體角內發射(she)的光(guang)通(tong)量稱為光(guang)源在該(gai)方向(xiang)的發光(guang)強(qiang)度(du),簡稱光(guang)強(qiang)。 單位:坎(kan)德(de)拉( cd)

10、平均壽命 (average life)

       指一批(pi)燈(deng)燃點,當其中有 50%的(de)燈(deng)損壞(huai)不亮時所燃點的(de)小時數。

        單位:小(xiao) 時(shi)( h)

11、經濟(ji)壽命 (economic life)

        在同時(shi)考慮(lv)燈(deng)泡的(de)(de)損壞以及光束(shu)輸出(chu)衰減的(de)(de)狀況(kuang)下,其綜合光束(shu)輸出(chu)減至(zhi)一特定(ding)比(bi)例的(de)(de)小時(shi)數。此比(bi)例用于室(shi)外(wai)的(de)(de)光源為百分之七十(shi),用于室(shi)內的(de)(de)光源如日光燈(deng)為百分之八(ba)十(shi)。

12、效(xiao) 率(lv) (efficiency)

        a. 光源發光效率

        是指一個(ge)光源所發出(chu)的光通量 φ 與該光源所消耗的電(dian)功(gong)率 P之比。

        b. 燈(deng)具效率

            燈(deng)具(ju)(ju)效率是指(zhi)在規定條(tiao)件下測得的(de)燈(deng)具(ju)(ju)所發射的(de)光(guang)通量(liang)(liang)值與燈(deng)具(ju)(ju)內所有(you)光(guang)源發出的(de)光(guang)通量(liang)(liang)測定值之和的(de)比(bi)值。

13、眩   光 (glare)

       視(shi)(shi)野(ye)內有(you)亮度極高(gao)的物(wu)體(ti)過強烈的亮度對(dui)比,則可(ke)以(yi)造成視(shi)(shi)覺不舒(shu)適(shi)(shi),稱為(wei)眩光(guang)。眩光(guang)非為(wei)失能性(xing)眩光(guang)和(he)不舒(shu)適(shi)(shi)性(xing)眩光(guang),眩光(guang)是(shi)影響(xiang)質量(liang)的重要(yao)因素。

 
一、基礎照明(ming)(ming):環(huan)境(jing)內全面的、基本的照明(ming)(ming)。在水(shui)平面尤其是垂直面與(yu)重點照明(ming)(ming)要有適當的比例。選用較均勻的泛(fan)光照明(ming)(ming)燈(deng)具(ju)。

     二、重點(dian)照(zhao)明:對(dui)主要物(wu)品和場所(suo)的重點(dian)照(zhao)明,以增強(qiang)吸引力,引起人們(men)的重視(shi)。其(qi)亮(liang)度(du)視(shi)不同(tong)被(bei)照(zhao)物(wu)而定(ding),與基礎照(zhao)明亮(liang)度(du)比為3-5倍。

     三(san)、裝飾(shi)照明(ming):對環(huan)境(jing)裝飾(shi),增加空間層次的照明(ming)。使用(yong)色(se)調(diao)、圖案統一(yi)的系列燈(deng)具(ju)以表現有強烈個性的空間藝術。

      四、光(guang)色(se)與氣氛:光(guang)源的(de)色(se)溫(wen)和光(guang)色(se)的(de)不(bu)同能創造不(bu)同氣氛。

  五、光(guang)(guang)色(se)對(dui)比:在同一空(kong)間使用兩種光(guang)(guang)色(se)差大(da)的光(guang)(guang)源,其對(dui)比將會出現(xian)層(ceng)次(ci)效果。光(guang)(guang)色(se)對(dui)比大(da)時(shi)(shi),會同時(shi)(shi)獲得亮度層(ceng)次(ci)和光(guang)(guang)色(se)層(ceng)次(ci)。

  六、光(guang)(guang)(guang)源(yuan)顯色(se)(se)指(zhi)數:表(biao)示(shi)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)色(se)(se)彩(cai)還原性(xing)能,即所謂燈(deng)(deng)(deng)下辨色(se)(se)性(xing)能。為了(le)自然(ran)真(zhen)實(shi)表(biao)現被照(zhao)(zhao)物色(se)(se)彩(cai),光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)顯色(se)(se)指(zhi)數應大于80%以上。 光(guang)(guang)(guang)源(yuan)顯色(se)(se)性(xing)能 緊湊型節能熒(ying)光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)(deng),是新(xin)一代節能光(guang)(guang)(guang)源(yuan)。可(ke)(ke)取(qu)代傳統的(de)(de)白熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)實(shi)現高(gao)質量的(de)(de)節能照(zhao)(zhao)明(ming)。節能燈(deng)(deng)(deng)發光(guang)(guang)(guang)效率(lv)高(gao),每瓦能發出(chu)(chu)60流(liu)明(ming)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang),而普通白熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)每瓦僅發出(chu)(chu)8流(liu)明(ming)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)。在(zai)相同照(zhao)(zhao)明(ming)條件(jian)下,使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)節能燈(deng)(deng)(deng)可(ke)(ke)比白熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)節電(dian)70%~80%。 節能燈(deng)(deng)(deng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命長,可(ke)(ke)達5000小(xiao)時以上,是普通白熾(chi)燈(deng)(deng)(deng)的(de)(de)5~6倍。 節能燈(deng)(deng)(deng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)了(le)三基色(se)(se)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉,光(guang)(guang)(guang)衰(shuai)小(xiao)、光(guang)(guang)(guang)色(se)(se)好,并有多種色(se)(se)調的(de)(de)規格可(ke)(ke)供選擇,以營造不(bu)同的(de)(de)照(zhao)(zhao)明(ming)氣氛。 節能燈(deng)(deng)(deng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)電(dian)子鎮流(liu)器,功率(lv)因數高(gao),可(ke)(ke)以降低(di)無功損耗,并可(ke)(ke)將50赫茲的(de)(de)電(dian)流(liu)變為5萬赫茲的(de)(de)高(gao)頻電(dian)流(liu),消除了(le)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)(deng)的(de)(de)頻閃效應,使(shi)(shi)(shi)得(de)燈(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)柔和悅目,保護視力不(bu)受損傷。

不可見光 (Invisible Light)

相對于可見光,波長在360到830nm以外的電磁輻射稱為不可見光。波長小于360nm的電磁波最為一般人了解的是紫外線,其它還有x射線、r射線、宇宙線;大于780nm的電磁輻射則有紅外線及無線電波等。
光譜 (Spectrum)
光(guang)線依(yi)波長大小順序之分布(bu)稱為(wei)光(guang)譜。每種(zhong)光(guang)源都可以依(yi)其波長組成(cheng)而(er)在光(guang)譜圖(tu)上顯示(shi)出(chu)其光(guang)譜能(neng)量分布(bu)圖(tu)(Power Spectrum 譜能(neng)量分布(bu)為(wei)連續曲線,而(er)一般放電燈為(wei)非連續曲線。

重要之測光公式:
I - 光強度[cd] = 立體角內之光通量 / 立體角Ω[sr]
E -照度[lx] = 落在某面積上之光通量[lm] / 此被照面面積[㎡]
= 光強度[cd] / (距離[m] )2
L - 輝度[cd/㎡]= 光強度[cd] / 所見之被照面面積[㎡]
η-發光效率[lm/W]= 所產生之光通量[lm] / 消耗電功率[W]
發光效率 (Luminous efficacy, η)
單位:流明每瓦[lm/W]
代表光源將所消耗之電能轉換成光之效率
可以把LED燈看作半(ban)球均勻發光(guang)(guang),由公式φ=Iω(φ為光(guang)(guang)通(tong)量,I為發光(guang)(guang)強度,ω為半(ban)球包含的立體角(jiao)2π)就可以求得。

LED常用照明術(shu)語

正如其他所(suo)有科(ke)技行業(ye)一樣,照明(ming)行業(ye)也有其專業(ye)術語(yu)(yu)(yu),這些特殊的(de)用(yong)語(yu)(yu)(yu)和概念可以明(ming)確定義光(guang)源和燈具的(de)特征,并使(shi)測量單(dan)位(wei)標(biao)準化,只有了(le)解這些照明(ming)術語(yu)(yu)(yu),才(cai)能更好地了(le)解LED照明(ming)的(de)優勢(shi)。下面是對其中最重要(yao)的(de)術語(yu)(yu)(yu)的(de)說明(ming)。

光線和輻射
光(guang)是電(dian)磁(ci)波(bo)輻射到人(ren)的(de)眼睛,經視覺神經轉換為光(guang)線,即能被肉(rou)眼看見的(de)那把部分(fen)光(guang)譜。這類射線的(de)波(bo)長范(fan)圍在360到830nm之(zhi)間,僅僅是電(dian)磁(ci)輻射光(guang)譜非常小的(de)一(yi)部分(fen)。

光通量
單位:流明[lm],1lm=1cd ·1sr
光(guang)(guang)(guang)源(yuan)發射并(bing)被(bei)人的(de)(de)眼(yan)睛接收的(de)(de)能量(liang)(liang)之總和即為(wei)光(guang)(guang)(guang)通量(liang)(liang)。它(ta)是根據輻(fu)射對標準光(guang)(guang)(guang)度觀察者(zhe)的(de)(de)作(zuo)用(yong)導出的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)度量(liang)(liang)。

光強 I
單位:坎德拉[cd]
發光強(qiang)度簡稱光強(qiang),是(shi)指在某一特定方向角(W)內所發射(she)的光通量。一般來講,光線(xian)都是(shi)向不同方向發射(she)的,并且強(qiang)度各(ge)異。

照度E
單位:勒克斯[lx]
照度(E)是光通(tong)量(liang)與被照射面積之間的(de)比例系數。1l×即(ji)指1lm的(de)光通(tong)量(liang)平均分布在面積lm2的(de)平面上(shang)的(de)明(ming)亮(liang)度。

亮度L
單位:坎德拉/平方米[cd/m]
亮度(L)是(shi)光源(或(huo)被照射面(mian)(mian))在(zai)某一(yi)方向的單位(wei)面(mian)(mian)積上的光強。

光效
單位:流明每瓦[lm/w]
光(guang)(guang)效是指電能轉換成光(guang)(guang)能的效率

色溫
單位:開爾文[K]
光(guang)(guang)源的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen),是通(tong)過與“黑(hei)體(ti)輻(fu)射(she)體(ti)”的(de)比較而(er)(er)確(que)定的(de)。可通(tong)過在(zai)標(biao)準色(se)(se)度(du)圖上(shang)標(biao)出光(guang)(guang)源的(de)色(se)(se)坐(zuo)標(biao),在(zai)與代表(biao)黑(hei)體(ti)輻(fu)射(she)體(ti)色(se)(se)坐(zuo)標(biao)的(de)普朗克曲線比較來得到(相關)色(se)(se)溫(wen)(wen)值。“黑(hei)體(ti)”的(de)溫(wen)(wen)度(du)越高,光(guang)(guang)譜(pu)中藍色(se)(se)的(de)成(cheng)分(fen)則(ze)越多,而(er)(er)紅色(se)(se)的(de)成(cheng)分(fen)則(ze)越少。例如,白(bai)熾燈(deng)的(de)光(guang)(guang)色(se)(se)是暖白(bai)色(se)(se),其(qi)色(se)(se)溫(wen)(wen)表(biao)示為(wei)2700K,而(er)(er)日光(guang)(guang)色(se)(se)熒光(guang)(guang)燈(deng)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)表(biao)示方法則(ze)是6000K。

光色
光色實際(ji)上(shang)就(jiu)是色溫。大致分三大類:暖色<3300K中間(jian)色3300K至5000K日光色>5000K由于光線中光譜(pu)的組成有差別,因此(ci)即使(shi)光色相同,燈的顯(xian)色性也(ye)可能不(bu)同。

顯色性
原則上,人造光線應與自然光線相同,使人的肉眼能正確辨別事物的顏色,當然,這要根據照明的位置和目的而定。光源對于物體顏色呈現的程度稱為顯色性。通常叫做“顯色指數”(Ra)。
顯色性是指事物的真實顏色(其自身的色澤)與某一標準光源下所顯示的顏色關系。Ra值的確定,是將DIN 6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較,色差越小則表明被測試光源的顯色性越好。
Ra值為100的光源表示(shi),事物在其燈光下顯示(shi)出的顏色與標(biao)準光源下一致。Ra值越低,還原物體顏色的能力(li)越差(cha)。

燈具效率
燈(deng)(deng)具效(xiao)率(lv)(也叫光(guang)輸出(chu)系數)是衡量燈(deng)(deng)具利用能(neng)量效(xiao)率(lv)的(de)(de)重要標(biao)準(zhun),它是燈(deng)(deng)具輸出(chu)的(de)(de)的(de)(de)光(guang)通(tong)量與燈(deng)(deng)具內光(guang)源輸出(chu)的(de)(de)光(guang)通(tong)量之間(jian)的(de)(de)比例。

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