LED照明及视力关系ppt课件

1、LED与视力维护重庆启蓝照明2019-6-27;1LED与视力维护;2主要引见什么是主要引见什么是LEDLED引见引见LEDLED开展的趋势、缘由开展的趋势、缘由引见照明领域中主要的概念参数引见照明领域中主要的概念参数引见视力下降的主要缘由引见视力下降的主要缘由LED根底知识;3 LED 发光二极管(Light Emitting Diode) ，是一种将电能转化为光能 的电子器件。 LED芯片 是LED产品的中心组件； 其中心是P-N结； 其主要资料为单晶硅； 其主要功能是：把电能转化为光能； 构造及发光原理：LED芯片主由两部分组成，一部分是P型半 导体， 主要为空穴，另一端是N型半导体，主

2、要是电子。两种 半导体衔接，之间就构成一个P-N结。当电流作用于芯片时， 子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子 的方式发出能量；LED根底知识;4 目前常用LED芯片尺寸单位mil=1/1000英寸=0.0254mm)： 20*38、10*23、50*45. LED灯珠 由芯片、热沉、电极引线 和光学系统等组成； 封装方式 封装尺寸：3528(3.5mm*2.8mm)、3014(3.0mm*1.4mm)LED照明开展趋势;5在照明领域，LED发光产品的运用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来开展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明时代

3、。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛运用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明、道路照明和城市夜景等领域。LED照明开展趋势;6LED可以迅速开展的缘由LED不具有传统节能灯以及白炽灯的频闪对眼睛呵斥疲劳损伤LED不具有汞，不用担忧回收困难呵斥的环境污染LED是单波长发光，颜色丰富逼真、多变，满足不同场所，并且白光LED显色指数高LED是二极管中的一类，便于数字电路的控制，可以提供各种智能控制，如空间环境色温的调理、亮度的调理LED是固态照明，便于维护，运用寿命长LED比传统光源、节能灯都要节能LED是直流电低电压驱动，平安LED不具有节能灯

4、所需的镇流器，不含电磁干扰LED照明开展趋势;7步骤步骤实施期限实施期限目标产品目标产品额定功率额定功率实施范围实施范围与方式与方式备注备注12019年10月1日-2019年9月30日过渡期为一年发布公告及路线图22019年10月1日起普通照明用白炽灯100 W禁止进口、国内销售- 32019年10月1日起普通照明用白炽灯60 W禁止进口、国内销售发布卤钨灯能效标准，禁止生产、进口与销售低于能效限定值的卤钨灯42019年10月1日-2019年9月30日进行中期评估，调整后续政策52019年10月1日起普通照明用白炽灯15 W禁止进口、国内销售最终禁止的目标产品和时间，以及是否禁止生产视2019

5、年的中期评估结果而定中国白炽灯淘汰道路图中国白炽灯淘汰道路图LED照明运用;8泛光灯泛光灯任务灯任务灯手电筒手电筒交通灯交通灯室内照明室内照明植物照明植物照明户外显示屏户外显示屏LED照明主要光学参数;9 光通量光通量人眼所能觉得到的光辐射功率。人眼所能觉得到的光辐射功率。 对于一个对于一个LEDLED灯珠、灯具而言，灯珠、灯具而言， 最简单的解释就是我们所能感最简单的解释就是我们所能感 觉到的其发出光的多少，觉到的其发出光的多少， 单位为流明单位为流明(lm)(lm)；光通量与光辐射功率的关系光通量与光辐射功率的关系555nm555nm波长光；波长光；光通量的计算与丈量；光通量的计算与丈量；

6、光通量实例。光通量实例。LED照明主要光学参数;10 光强光强I I发光强度，等于单位立体角内所发光强度，等于单位立体角内所 发出的光通量，单位为坎德拉发出的光通量，单位为坎德拉 (cd) (cd)；光强的计算与丈量；光强的计算与丈量；光强实例；光强实例；光强的相对性。光强的相对性。LED照明主要光学参数;11 照度照度E E照度是最常用的评价照明效果照度是最常用的评价照明效果 的光学参数，它指的是单位面的光学参数，它指的是单位面 积上的光通量多少，单位为勒积上的光通量多少，单位为勒 克斯克斯LXLX；平均照度：计算面积内，所选平均照度：计算面积内，所选 一切点照度的平均值；一切点照度的平均值

7、；照度均匀度：计算面积内最低照度均匀度：计算面积内最低 照度与平均照度的比值；照度与平均照度的比值；规范中对部分场所的照度要求：规范中对部分场所的照度要求： 中对照中对照 度要求为度要求为在在0.75m0.75m高面或实践任务面的规范照度值为高面或实践任务面的规范照度值为300lx300lx、 500lx 500lx。照度照度(lx)流明流明(lm)面积面积( m2 )LED照明主要光学参数;12 光效光效 指单位电功率所发出的人眼所能感受光的多少。单位：指单位电功率所发出的人眼所能感受光的多少。单位：lm/Wlm/W； 灯珠的光效灯珠的光效= =灯珠光通量灯珠光通量/ /灯珠的驱动电功率；灯

8、珠的驱动电功率； 灯具的光效灯具的光效= =灯珠光效灯珠光效* *驱动电源效率驱动电源效率* *二次光学设计效二次光学设计效率；率； 目前常用灯珠、灯具的光效实例。目前常用灯珠、灯具的光效实例。LED照明主要光学参数;13 色温色温 表示光源光色的尺度，简单表示光源光色的尺度，简单 的说就是光的颜色，单位为的说就是光的颜色，单位为K K； 色温从低到高分别表现为黄色温从低到高分别表现为黄 色色- -白色白色- -蓝色；蓝色； 色温在色温在3300K3300K以下有稳重的气以下有稳重的气 氛、暖和的觉得，氛、暖和的觉得，3000K-5000K3000K-5000K 为中间色温、有直爽的觉得，为中

9、间色温、有直爽的觉得， 大于大于5000K5000K有凝重、冷的觉得；有凝重、冷的觉得； 目前目前LEDLED照明中常提到的色温对照明中常提到的色温对 应：暖白应：暖白2700K-3200K2700K-3200K、正白、正白5000K-5500K5000K-5500K、冷白冷白6000K-7000K6000K-7000K； 实例：烛光实例：烛光2000K2000K、暖色荧光灯、暖色荧光灯2500K-3000K2500K-3000K、白色荧光、白色荧光灯灯4000K-5000K4000K-5000K。LED照明主要光学参数;14 显色性与显色指数显色性与显色指数 光源对物体真实颜色的呈现程度称为

10、光源的显色性；光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性； 为了对光源的显色性进展定量的评价，引入显色指数为了对光源的显色性进展定量的评价，引入显色指数(Ra)(Ra)的概念，定义太阳光白炽灯的显色指数为的概念，定义太阳光白炽灯的显色指数为100100，其他光源均低于该值；其他光源均低于该值； 显色指数分级；显色指数分级；等级Ra值一般应用1A优90-100需要色彩精确对比的场所1B良80-89需要色彩正确判断的场所2普通60-69需要中等显色性的场所3一般40-59对显色性的要求较低，色差小的场所4较差20-39对显色性无具体要求的场所LED照明主要光学参数;15 显色指数显色指数 差别对

11、比差别对比LED照明主要光学参数;16 显色指数实例； 忠实显色与效果显色：低色 温使红色更加艳丽、中等色 温使蓝色具有清凉感、高色 温使物体具有阴冷感； 显色指数与光效；灯具显色指数灯具显色指数白炽灯100日光色荧光灯80-94白色荧光灯75-85暖白色荧光灯80-90卤钨灯95-99高压汞灯22-51高压钠灯20-30金属卤化物灯60-65LED与视力维护;17LEDLED、传统灯光与维护眼睛的关系、传统灯光与维护眼睛的关系传统灯光本身的缺陷给人类的眼睛不知不觉中带来长久的损伤，这里引见的是生活中常用日光灯的相关专题，对应LED灯光的优点可以更清楚知道日光灯的缺陷。要阐明的是节能灯也是和日

12、光灯同样发光原理，优点和缺陷也是一样的。日光灯发光原理：日光灯发光原理：电源开关刚闭合时，日光灯管内的水银经灯管两电源开关刚闭合时，日光灯管内的水银经灯管两端灯丝加热蒸发，构成稀薄的汞蒸汽，整流器产端灯丝加热蒸发，构成稀薄的汞蒸汽，整流器产生的高压加在灯管两端，使汞原子电离出电子，生的高压加在灯管两端，使汞原子电离出电子，电子加速后与汞原子碰撞，使气体迅速击穿，产电子加速后与汞原子碰撞，使气体迅速击穿，产生弧光放电，激发紫外线。紫外线再激发涂在管生弧光放电，激发紫外线。紫外线再激发涂在管壁上的萤光粉，发出柔和的光。因此，日光灯萤壁上的萤光粉，发出柔和的光。因此，日光灯萤光粉是经过直接吸收一个紫

13、外光光子的能量激发光粉是经过直接吸收一个紫外光光子的能量激发而发光的。而发光的。LED与视力维护;18光辐射对眼睛的影响光辐射对眼睛的影响不同波段的光辐射对人眼的作用区域不同，例如波长不同波段的光辐射对人眼的作用区域不同，例如波长400nm1400nm400nm1400nm的可的可见光波段对人眼的危害主要是视网膜光化学危害。见光波段对人眼的危害主要是视网膜光化学危害。LED与视力维护;19LEDLED光辐射的评价光辐射的评价LED产品主要评价“视网膜蓝光危害、“视网膜热危害等等参数。光辐射危害性与表观光源的位置和大小、脉冲、辐射继续时间、有效辐照度和有效辐亮度等有关。扫描特性表观光源脉冲波形分

14、析计算有效辐亮度有效辐照度LED与视力维护;20不同光源的危害分类：卤钨灯：UV荧光灯： UV金卤灯: UV, UVALED: 蓝光, UVA绝大多数的通用照明LED采用蓝光晶片涂覆红色荧光粉的方式。相对其他光源，LED对人体的危害性最小。我司也是采用蓝光晶片LED。LED与视力维护;21日光灯构造日光灯构造日光灯是靠着灯管的汞原子藉由气体放电的过程释放出紫外光。主日光灯是靠着灯管的汞原子藉由气体放电的过程释放出紫外光。主要波长要波长 2537 2537 埃埃 =2537 =253710-10m =253.7nm10-10m =253.7nm。耗费的电能约。耗费的电能约 60% 60% 可以转

15、换为紫可以转换为紫外光，其他的能量那么转换为热能约外光，其他的能量那么转换为热能约 40% 40%。藉由灯管内外表的萤光物质吸收紫。藉由灯管内外表的萤光物质吸收紫外光后释放出可见光。不同的萤光物质会发出不同的可见光。普通紫外光外光后释放出可见光。不同的萤光物质会发出不同的可见光。普通紫外光转换为可见光的效率约为转换为可见光的效率约为 40% 40% 。因此日光灯的效率约为。因此日光灯的效率约为 60% X 40% = 24% 60% X 40% = 24% 大约为一样功率钨丝电灯的三五倍。大约为一样功率钨丝电灯的三五倍。100%-(40% 100%-(40% 24%)=36% 24%)=36%

16、 UV- UV-C,253.7nm C,253.7nm 的紫外光未被转换成其他能量而直接辐射在玻璃管壁。的紫外光未被转换成其他能量而直接辐射在玻璃管壁。 36% 36% 的紫的紫外线经过玻璃灯管壁大约衰竭外线经过玻璃灯管壁大约衰竭 94% 94% ，所以能够会有，所以能够会有 36 % X6%=2.16% 36 % X6%=2.16% 的的 UV-C UV-C经过玻璃灯管。经过玻璃灯管。 UV-C UV-C 对人体曾经算是对人体曾经算是 Deep UV Deep UV，损伤极大。专家建议人类曝，损伤极大。专家建议人类曝漏于日光灯下不要超越漏于日光灯下不要超越 16 16 小时。紫外线对于人体的

17、损伤是终生累积的总量。小时。紫外线对于人体的损伤是终生累积的总量。LED与视力维护;22日光灯与眼睛关系日光灯与眼睛关系与引发皮肤癌一样，只需过了功函数眼角膜就会遭到损伤，随时都有能够引发与引发皮肤癌一样，只需过了功函数眼角膜就会遭到损伤，随时都有能够引发角膜炎。幼童的眼睛都十清楚亮，但是生长期间由于紫外线的长期照射与损伤，角膜炎。幼童的眼睛都十清楚亮，但是生长期间由于紫外线的长期照射与损伤，促使水晶体的蛋白质降解，眼睛也变的混浊。所以普通成人的眼睛都无法像幼促使水晶体的蛋白质降解，眼睛也变的混浊。所以普通成人的眼睛都无法像幼童那么清澈亮堂。有些人由于体质的关系，水晶体的蛋白质比较容易降解，致

18、童那么清澈亮堂。有些人由于体质的关系，水晶体的蛋白质比较容易降解，致使水晶体过渡混浊，这就是白内障发生的缘由。使水晶体过渡混浊，这就是白内障发生的缘由。眼睛杀手结膜炎：正常的结膜，是一种透明且含有微小血管的组织，覆盖在眼睛杀手结膜炎：正常的结膜，是一种透明且含有微小血管的组织，覆盖在眼白与眼皮翻折过来粉红色部分的外表，它也含有数种分泌性的腺体，其分泌眼白与眼皮翻折过来粉红色部分的外表，它也含有数种分泌性的腺体，其分泌的物资构成部分的泪液层，具有光滑、维护眼球外表作用，亦可防止泪液过度的物资构成部分的泪液层，具有光滑、维护眼球外表作用，亦可防止泪液过度蒸发而引起干眼的病症。结膜假设遭到感染或化学

19、、物理性刺激，会引起腺体蒸发而引起干眼的病症。结膜假设遭到感染或化学、物理性刺激，会引起腺体分泌失衡，以及红、肿、热、痛之病症，同时能够会有景象。在日光灯下任务分泌失衡，以及红、肿、热、痛之病症，同时能够会有景象。在日光灯下任务过久，超越了过久，超越了 PET PET 值日光灯允许照射时间，眼睛就会有流泪、骚痒、眼皮值日光灯允许照射时间，眼睛就会有流泪、骚痒、眼皮肿胀等，短暂的眼球疼痛觉得。肿胀等，短暂的眼球疼痛觉得。LED与视力维护;23日光灯照明易导致眼睛近视日光灯照明易导致眼睛近视青少年近视的原因除了众所周知的遗传基因、不良的读书姿态习惯等要素以外，不少青少年近视的原因除了众所周知的遗传

20、基因、不良的读书姿态习惯等要素以外，不少专家、学者还提出教室照度缺乏、青少年食糖过多、蛋白质过量、短少某种维生素或专家、学者还提出教室照度缺乏、青少年食糖过多、蛋白质过量、短少某种维生素或微量元素等见解。青少年近视的产生与日光灯照明有着直接关系。其理由是微量元素等见解。青少年近视的产生与日光灯照明有着直接关系。其理由是 日光灯日光灯萤光灯的频闪性，直接影响青少年视力萤光灯的频闪性，直接影响青少年视力 。日光灯是一种气体放电灯，它有很强的频闪性，日光灯是一种气体放电灯，它有很强的频闪性， 即随着即随着 60 Hz 60 Hz 单交流电压的正弦周期单交流电压的正弦周期交变，其发光光通量也相应发生周

21、期性变化。通常接入单相交流电路的日光灯的光动交变，其发光光通量也相应发生周期性变化。通常接入单相交流电路的日光灯的光动摇达摇达 55 % 55 % ， 而白炽灯由于钨丝的热惯性，其光的动摇仅为而白炽灯由于钨丝的热惯性，其光的动摇仅为 5% -13% 5% -13% 。这种频率的闪。这种频率的闪烁虽难以被肉眼所分辨，但当用日光灯照射转动物体时，就会明显地反映出来。它使烁虽难以被肉眼所分辨，但当用日光灯照射转动物体时，就会明显地反映出来。它使人眼产生物体慢转，停转当被照物体的转动频率是日光灯闪烁频率的整数倍时，人眼产生物体慢转，停转当被照物体的转动频率是日光灯闪烁频率的整数倍时，甚至倒转的错觉。甚至倒转的错觉。虽然日光灯的频闪性往往被大部分人所忽略，而现实上对人的视力是有影响的。特别虽然日光灯的频闪性往往被大部分人所忽略，而现实上对人的视力是有影响的。特别是当电网供电电压过低或很不稳定、环境温度低、日光灯的灯管老化、电容被击穿或是当电网供电电压过低或很不稳定、环境温度低、日光灯的灯管老化、电容被击穿或接触不良时，这种闪烁就更为严重，极易导致视觉疲劳，