池州学院本科毕业论文（设计）
1、在 LED灯具性能评价方面
a） 色空间均匀度评价来评价 LED灯具的存在的不同观察角颜色差异。
传统光源单个发光体的特征不同， LED灯具使用的LED灯是多个发光体组成并发光的，LED灯具中的发光体之间存在颜色差异性，需要使用色空间均匀度评价来评价 LED灯具颜色的空间分布情况。 b） 用寿命来评价 LED灯具的耐用性。
传统光源的寿命性能的测量和评价已经标准化，而且具有互换性，所以传统光源灯具的寿命可以通过替换损坏的光源、以及按 10 年寿命设计的灯的控制装置来满足要求，所以一般不评价传统光源灯具的寿命。LED灯具的寿命与 LED本身寿命、led驱动器以及灯具提供给 LED 的环境等诸多因素有关，而且目前 LED 灯形式较多，除了带标准灯头的 LED 以外，其他 LED灯不具有互换性，这样对不同的 LED灯具，其寿命只有通过相关的寿命评价才能确定。在评价 LED灯具寿命时，不仅要声称光通维持寿命（LX） ，还要声称失效率（FX） 。
c） 灯具可以利用的光通量比例的评价参数和传统灯具不同。传统照明灯具用灯具效率来评价，而 LED灯具使用光效评价。
d） 不像传统照明光源可单独进行光度测试，光度测量时可以使用相对法， led光源对温度极其敏感，不适宜将 LED 光源从灯具内分离出来单独测量，光度测量时应采用绝对法对灯具整体进行光度测试。 2、在 LED灯具设计方面
LED 灯具在光学系统设计、电气配件、散热措施以及结构等设计方面与传统光源的具相比有明显出别。 a）光学系统
灯具中的光学系统是灯具的灵魂， 根据选定光源的特性设计符合具体照明要求的灯具光学系统。通常传统光源灯具的光学系统由光源、灯座、反射器和透光罩组成。由于一些 LED单元具有 2π发光的光度特性，灯具的光度系统与传统光源灯有很大区别。具体表现特征如下：
（1）LED灯具光学系统一般由 led芯片和透镜组成的 LED阵列或 LED模块，阵列有时排列在平整的铝基板上、也可能在突起的或凹下的成型基板上，灯具使用、或不使用透光罩。灯具制造商可根据照明需求，将多个 LED单元或数十个 LED单
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元组合在基板上，应注意控制组合后 LED单元光色的一致性，考核 LED灯具的色空间均匀度。
（2）由于 LED的光电特性对 PN结温度的变化非常敏感；封装树脂在高温和强光照射下会快速劣化；长期的光辐射会使荧光粉的光致转换率逐渐降低，并导致色座标会偏移。
LED灯具寿命评价时通常是在限制色偏移的条件下，考核 LED灯具的流明维持率。 b） 电气配件
LED驱动电源是构成 LED灯具性能优劣的关键要素，也是灯具选择或设计要件之一。
LED灯具电气设计应考虑灯具要使用 LED特性和数量、灯具的安装地点，以及灯具在电网中的位置来考虑电气安全、恒流驱动、抗扰度和 EMI，选择或设计合适的 LED驱动电源。
由于 LED 是 2V～3V 的低电压恒流源驱动，所以不象普通的白炽灯泡可以直接连接220V的交流市电，必须要设计电源和控制电路来驱动 LED。此外，led模组的电气连接也是 LED 灯具电气系统的重要组成部分，应充分考虑安全性，应采用标准的连接件、充分绝缘、防触电保护等。 c） 散热措施
与传统光源灯具一样，LED灯具也是会发热的，LED灯具的热来自 LED光电转换中的损耗以及 LED驱动电源。与传统电光源发光原理（白炽灯的热幅射和荧光灯等的气体放电）不同，LED 的发光是电致发光，由于转换效率的问题，输出的大部分能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。而热量在 LED 内的传递的方式不是辐射而是传导。所第 4 页 共 8 页以在 LED灯具散热设计中主要目标是有效地将 LED芯片的热有效地传导出去， 并有效地控制 LED灯具内 LED结温。
对于 LED 灯具，除了 LED 是发热部件外，LED 灯具中的驱动器也是发热部件，为了保证具有与 LED光源协调的寿命，LED驱动器的热控制也非常重要，如果采用内装的驱动电源，灯具应根据其内环境温度选择标有相应 tc 的驱动器。而驱动器独立安装时，则应根据安装地可能的环境温度选择相应 tc 驱动器。 d） 机械部件和结构
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机械的作用是通过结构设计把灯具的光学系统、 电气系统和热系统的位置和相互关系确定下来，使灯具得以在设定的环境中固定并安全的使用。
传统灯具的机械系统由固定光源、反射器、灯的控制装置等部件的结构、软缆或软线的走线结构、密封结构、机械防护结构、灯具固定结构和灯具调节结构等部分构成，具体由灯座或光源连接器、灯座安装支架、软线固定架、接线端子座、外壳、灯罩和灯具安装架等组成。由于 LED 光源的特性，LED 灯有封装、模组、LED 光引擎、整体式 LED 灯、非整体式 LED 灯等几种形式，除了最后两种形式可能具有与传统光源灯具类似内部结构以外，其他 LED灯不带有标准灯头，这种情况下，LED灯具具有如下结构特征：
(1)LED灯具中没有灯座，而是用连接件完成 LED灯与灯具的电气连接，并采用其他方式将 LED灯固定到灯具主体上。
(2)为了导出 LED芯片产生的热，LED灯具有大量的散热片，灯具的体积和重量比传统光源灯具大得多，灯具的安装结构应作相应考虑，以保证安装的安全性和可靠性。同时散热片应设计成容易清洁或不容易积灰的结构，否则，散热片的效率会很快降低。
(3)当 LED灯具使用了电源线，而且电源线是可以拆卸进行维护时，属于非 Z 型连接，与非 Z 型连接的传统光源一样，LED灯具也应使用软线固定架。
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2. LED筒灯（3W）的设计
2.1 电路原理图的设计
该方案由全电路由抗浪涌保护、EMC滤波、全桥整流、无源功率因素校正(PFC)、降压稳压器、PWM LED驱动控制器、扩流恒流电路组成。
按此理念，设计成的全电压20W日光灯开关恒流源电原理图如图4所示。从AC 220V看进去，交流市电入口接有1A保险丝FS1和抗浪涌负温度系数热敏电阻NTC，之后是EMI滤波器，由L1、L2和CX1组成。BD1是整流全桥，内部是4个高压硅二极管。C1、C2、R1、D1～D3组成无源功率因数校正电路。PT4107芯片由T1、D4、C4、R2～R4组成的电子滤波器降压稳压后供电，这个滤波器输入阻抗很高，输出阻抗很小，整流后近300V直流高压经此三极管降压向PT4107 Vin提供约18～20V稳定电压，确保芯片在全电压范围里稳定工作。
这个电路不像先前方案的电阻降压电路那样耗能而发烫。PWM控制芯片U1(PT4107)和功率MOS管Q1、镇流功率电感L3、续流二极管D5组成降压稳压电路，U1采集电流采样电阻R6～R9上的峰值电流，由内部逻辑在单周期内控制GATE脚信号的脉冲占空比进行恒流控制。输出恒流与D5、L3的续流电路合并向LED光源恒流供电，改变电阻R6～R9的阻值可改变整个电路的输出电流，但D5、L3也要随之改动。R5是芯片振荡电路的一部分，改变它可调节振荡频率。电位器RT在本电路中不是用来调光，而是用来微调恒流源的电流，使电路达到设计功率。由于器件的分散性，批量生产时每一块电源板的输出电流会略有不同，在生产线上可用此电位器来调整每块电源板的输出电流。为保证已调好电源板的稳定性，一定要选用涡轮涡杆微调电位器，并在调好后滴胶固封。
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本电路的参数是按每串22个0.06W LED，共15串并联，驱动330个60毫瓦的白光LED负载设计的，每串的电流是17.8毫安，设计输出为36-80V/25OmA。如果改变LED数量，则需修正R6～R9的参数。
关键的设计和考虑因素 1．抗浪涌的NTC。
抗浪涌的NTC选用300Ω/0.3A热敏电阻，如改变此方案的输出，比如增大电流，则NTC的电流也要选大一些，以免过流自发热。 2．EMC滤波
在交流电源输入端，一般需要增加由共轭电感、X电容和Y电容组成的滤波器，以增加整个电路抗EMI的效果，滤除掉传导干扰信号和辐射噪声。本电路采用共轭电感加X电容器的简洁方式，主要还是出于整体成本的考虑，本着够用就好的设计原则。X电容器应标有安全认证标志和耐压AC275V字样，其真正的直流耐压在2,000V以上，外观多为橙色或蓝色。共轭电感是绕在同一个磁芯上的两个电感量相同的电感，主要用来抑制共模干扰，电感量在10～30mH范围内选取。为缩小体积和提高滤波效果，优先选用高导磁率微晶材料磁芯制作的产品，电感量应尽量选较大的值。使用二个相同电感替代一个共轭电感也是一个降低成本的方法。 3.全桥整流
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