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详解LED照明的四类效率概念

导读: 对于由于灯具结构产生的光转换效率可能特殊一点,灯具结构的光转换率 = 整灯发出的光总量/灯板发出的光总量,其定义是:在灯板上发出的光和最后由整灯发出的光的比值,这其中至少要差一个由于扩光板或透光板对光衰减。

  相对LED的功率和寿命两个概念,效率的概念显得相对复杂。首先,一般的效率有3个,加上平时混淆的就有5个概念(详见表1),再加上灯具由结构产生的光转换效率共有6个概念,总共可以分五类。在表中,我们给出了其中的四类:

  首先,对于单颗灯珠,分别有两个效率的概念:1、灯珠发光效率,即每输入1W的电能,能够发多少光,这个效率是衡量单颗灯珠发光效率的指标,而不是衡量整灯发光效率的指标,所以单体灯珠的发光效率只是决定整灯发光效率的基础,而不等于整灯发光效率;2、灯珠转换效率,指每输入1W的电能,有多少电能被用来发光。发光效率一般用得比较多,转换效率通常用来评估芯片的发展水平。

  其次,在应用环境下的灯珠效率一般不太用到,不过我本人比较喜欢用来评估一批次灯珠的质量,就是在不考虑驱动的情况下,灯珠直接在灯板上消耗的功率和灯板发光总量的比值。这样算出来的流明瓦数可以反映一批灯珠的平均发光效率,从而确定一批次灯珠的质量。

  另外,驱动的效率可能熟悉的人比较多,就是输入驱动的功率和驱动输出的功率之比就是驱动的转化效率。

  最后一个是大家关心的重点,即整灯发光效率。这个公式很简单,就是灯具的发光总量和输入总功率的比值。对于由于灯具结构产生的光转换效率可能特殊一点,灯具结构的光转换率 = 整灯发出的光总量/灯板发出的光总量,其定义是:在灯板上发出的光和最后由整灯发出的光的比值,这其中至少要差一个由于扩光板或透光板对光衰减。

  在常见的宣传中,经常有人把整灯的发光效率和单颗灯珠的发光效率相混淆。对于它们之间的关系,我们可以粗略认为:整灯的发光效率 = 应用环境下灯珠的发光效率 - 驱动的转换效率 - 结构的光转化效率。

  在这个关系式中,我们可以看出,整灯的发光效率应该小于灯珠的发光效率,除了上文说到的驱动转换效率带来的影响,还有一个经常为大家忽视的问题,就是灯具结构的影响。灯具结构的影响不仅仅是指扩散板带来的影响,特别是对于侧发光类型的灯具,其光转换效率显得非常的低,可以说是制约侧发光类型灯具的一个瓶颈。所以,如果我们说整灯的发光效率时,应该扣除驱动的转换效率和灯具结构的转化效率。

  效率在LED照明中是一个比较复杂的概念。同时我们还要指出,效率并不是一成不变的,而是会随着工作环境的变化而变化的,比如工作的温度都会使效率发生改变。所以当我们谈论LED效率的时候,不仅要明确指出究竟是哪个效率,还要指出是什么环境下的效率。

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