一、LED面板燈概述

 

LED面板燈【LED凈化燈】是采用類似液晶電視背光源技術(shù)的一種新型面光源,是一款高檔的室內(nèi)照明燈具，其外邊框由鋁合金經(jīng)陽極氧化而成，光源為LED，整個燈具設(shè)計給人美觀簡潔、大氣豪華，既有良好的照明效果，又能給人帶來美的感受。面板燈設(shè)計獨(dú)特，光經(jīng)過高透光率的導(dǎo)光板后形成一種均勻的平面發(fā)光效果，照度均勻性好、光線柔和、舒適而不失明亮，可有效緩解眼疲勞。

 

從綠色照明設(shè)計方面考慮，【LED凈化燈】面板燈材料環(huán)保、功耗小，發(fā)光效率、照明亮度等方面均要優(yōu)于格柵燈，真正做到白天賞燈，晚上照明。其正逐步取代以T8 日光燈為光源的格柵燈。由于傳統(tǒng)格柵燈盤光利用率低，僅有65%左右，而平板燈利用率高達(dá)90%。

 

二、【LED凈化燈】LED面板燈組成部分

面板燈的結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件

 

①框架：主要起散熱作用，一般為鋁型材

 

②擴(kuò)散板：遮擋雜物，使光更均勻

 

③導(dǎo)光板：改變光的軌跡，使其均勻排布

 

④反光膜：使導(dǎo)光板的光從正面射出

 

⑤底板：輔助散熱、遮擋外物侵入

 

⑥PCBA：LED燈板，面板燈的發(fā)光源

 

⑦電源：驅(qū)動平板燈點(diǎn)亮

 

下面重點(diǎn)介紹導(dǎo)光板 擴(kuò)散板 鋁框

 

1.導(dǎo)光板介紹

 

導(dǎo)光板工藝：有絲印的，有激光打點(diǎn)的，有V槽的，

導(dǎo)光板厚度：做面板燈常用厚度也有很多種，3mm，4mm，6mm，8mm的，厚度不一，種類不一，板材不一價格相差也很多，就個人而言，導(dǎo)光板主要就是導(dǎo)光作用，只要導(dǎo)光效率高，均勻照度高，長時間點(diǎn)亮不會出現(xiàn)發(fā)黃起泡的現(xiàn)象，其他的都是浮云。目前的技術(shù)上，就絲印的導(dǎo)光板導(dǎo)光效率是最高，效果也是最好的，但是價格也是這些種類里面最貴的！——其價格差異在5-15元不等。板材的厚度越厚照度也就越高，現(xiàn)在市場上較多的也是4mm的導(dǎo)光板，因?yàn)?mm跟6mm的板材價格就相差20-30元左右。所以在導(dǎo)光板上，您必須知道您需要的【LED凈化燈】面板燈導(dǎo)光板的種類和板材原料廠家及厚度，導(dǎo)光板在這一塊水分比較高，差的導(dǎo)光板價格就相差近30元左右了！

 

發(fā)光原理：背光照明的基本原理。

 

我們現(xiàn)在指的背光主要是側(cè)發(fā)光式背光，其原理是通過在導(dǎo)光板底部添加突起或凹坑，甚至是硬刷白色反光點(diǎn)，改變光線的傳播方向?qū)崿F(xiàn)正面出射光線的效果。在背光的設(shè)計中，一個主要的目標(biāo)和挑戰(zhàn)是保證在垂直光的傳播方向上提升光的利用效率，如下圖1所示。

圖1 光線傳輸示意圖

 

入射光在導(dǎo)光板的傳導(dǎo)過程中，若碰到散光點(diǎn)，就會形成各個角度的漫反射光，光能量的傳播是隨導(dǎo)光板的長度變化的，因此為保證出射光的均勻，出光的效率要隨導(dǎo)光板長度的增加而增加，如下圖2所示。漫反射光的強(qiáng)弱與該位置的入射光強(qiáng)度成正比，與散射點(diǎn)的面積成正比。因此在入射光傳播過程中，由于漫反射作用使得入射光的強(qiáng)度在逐漸減弱，因此為了保證導(dǎo)光板兩邊出光能夠均勻，靠近光源這端的散射點(diǎn)的直徑要小一些，而在另一端的直徑則要大一些，如圖3所示。

圖2設(shè)計目標(biāo)：均勻性

圖3 導(dǎo)光板網(wǎng)點(diǎn)示意圖

 

改變光提取效率的方法有多種：可以通過改變導(dǎo)光板上網(wǎng)點(diǎn)的密度、網(wǎng)點(diǎn)大小以及網(wǎng)點(diǎn)的排布間距等方式。導(dǎo)光板底面的具體網(wǎng)點(diǎn)分布與LED的實(shí)際配光曲線有關(guān)，與背光板的具體尺寸也有關(guān)，設(shè)計的關(guān)鍵就在于找到一種合理的網(wǎng)點(diǎn)分布以獲得均勻的亮度分布。

 

可以按照上述方法，利用光學(xué)軟件進(jìn)行建模，設(shè)置不同的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)，網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)可以是大小或密度變化的二維或三維網(wǎng)點(diǎn)。為提供最好的均勻性可顯示網(wǎng)點(diǎn)的密度變化，為避免產(chǎn)生莫爾條紋，每個區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)的密度是不一樣的。然后利用蒙特卡羅隨機(jī)光線追蹤的方法進(jìn)行光度計算和模擬，并對追蹤結(jié)果進(jìn)行分析，以確定將導(dǎo)光板分割的單元數(shù)目；然后，通過對輸出的照度分布圖形進(jìn)行的分析，通過不斷反復(fù)調(diào)整網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以得到最終最佳的亮度和均勻性。

 

 

2.擴(kuò)散板介紹：

 

從其材質(zhì)上可分PS  PMMA  PC  PP復(fù)合料其共性都是制作的板材中添加特殊光分散劑，在保證光線高透過率的前提下，改變?nèi)肷涔饩€的射出角度，使光線到達(dá)有效發(fā)光面時發(fā)生折射和散射，從而獲得良好的 光擴(kuò)散效果。這種材料的特征在于高透光率使光線能夠盡可能多的穿過板材，到達(dá)有效發(fā)光面，避免被反射和吸收，在有效發(fā)光面形成白亮的霧狀渾濁外觀，從而提高光效，降低能耗。

 

現(xiàn)階段做面板燈的均采用PS材料的居多，也有少量的使用其他材料，PC價格相對較貴，過來是PMMA，然后是PS，而后是PP，這里價格差異也有5-20元不等

3.框架型材介紹：框架材料一般為6063或者6061，價格差異較小，主要看設(shè)計的框架的橫截面積大小，橫截面小，材料減少價格就相對較低，框架的價格差異一般也在1-3元不等。其次是后蓋板，后蓋板的厚度不一價格也不一，常用的一般為0.6  0.8厚度跟1.0厚度，現(xiàn)在也有使用鐵底板的，價格相差最多十幾元錢左右

 

三、面板燈方案對比：

 

針對LED入光方式、導(dǎo)光板厚度，LED間隔分別用LightTools光學(xué)設(shè)計軟件做了模擬和優(yōu)化。

方案(一) 在光源總光通量一樣的情況下分別從單側(cè),雙側(cè),四側(cè)入光的情況。導(dǎo)光板厚度為4mm；LED間隔為10mm；入光側(cè)端面為光滑的垂直切面,非入光側(cè)貼反光條。

 

從三種不同的入光方式的參數(shù)對比來分析，單側(cè)入光的效率最高，而四側(cè)入光的均勻性最高。

 

方案(二) 導(dǎo)光板厚度不同: 3mm,4mm,5mm情況。LED從兩側(cè)入光；LED間隔為10mm；入光側(cè)端面為光滑的垂直切面, 非入光側(cè)帖反光條

 

從三種不同厚度的導(dǎo)光板的仿真結(jié)果來看，厚度為4mm的導(dǎo)光板的均勻性最好，3mm的導(dǎo)光板次之。在效率方面，3mm的導(dǎo)光板效率最高，4mm的導(dǎo)光板次之。

 

方案(三)  LED間隔不同: 5mm,10mm,15mm。光源從兩側(cè)入光；導(dǎo)光板厚度為4mm；入光側(cè)端面為光滑的垂直切面, 非入光側(cè)帖反光條

從不同間隔LED的仿真結(jié)果來分析，間隔為5mm的LED排布方式能得到最好的均勻性。間隔從10mm到15mm，均勻性迅速降低。
結(jié)論

 

在方案一中，有三種不同的入光方式，分別為單側(cè)，雙側(cè)和四側(cè)。從三種不同的入光方式的參數(shù)對比來看，單側(cè)入光的效率最高，而四側(cè)入光的均勻性最高,兩側(cè)入光無論在均勻性和效率方面很平均。

 

方案二和方案三共同點(diǎn)是LED都是雙側(cè)入光。不同之處在于導(dǎo)光板的厚度和LED的排布間隔。從方案二和方案三的仿真結(jié)果的對比來看，當(dāng)導(dǎo)光板的厚度為4mm，LED的間隔為5mm時，所得到的仿真結(jié)果相比其他情況，能得到更好的均勻性和燈具效率。

從上面方案中，我們可以得到兩種優(yōu)秀的結(jié)果。這兩種結(jié)果所采用的方法卻不相同。兩種配置分別是1. 兩側(cè)入光，導(dǎo)光板的厚度為4mm，LED的間隔為5mm。2. 單側(cè)入光，導(dǎo)光板的厚度為4mm，LED的間隔為10mm。

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