LED新型台灯设计的实验

摘要：在现代，台灯是家家户户必备的家用电器，如果没有节能措施，便会造成能源被大量浪费，进而造成能源枯竭的不良后果。

本文是从所在区域照明光源的发展开始着手，进而对新光源进行了可行性分析，并对新型LED台灯进行了思路设计。

关键词：节能生活；新光源；台灯设计

在现代，随着人口和能源消耗的急剧增长，总用电量也在日益增加，而台灯又是家家户户必备的家用电器，如果没有节能措施，便会造成能源被大量浪费，进而造成能源枯竭的不良后果。

一、研究背景

我所在的区域泗阳县绿色照明产业发起于二十世纪五十年代，原泗阳灯泡厂生产的“淮光牌”灯泡曾畅销全国，甚至远销到欧美及东南亚地区，到2015年，全县企业从最初的1家发展到目前的86家，产品从过去单一的灯炮和初级节能灯生产，发展到今天的大功率节能灯毛管、螺旋节能灯毛管、节能成灯、灯泡、镇流器、荧光粉、玻璃泡壳、特种灯炮和LED照明灯等30多个品种。近年来，我县积极发挥科技的支撑作用，引导企业进行自主创新，先后与苏州大学、复旦大学、东南大学、南京工业大学等院校合作，建立了先进的研发中心，已建立了1个省级企业技术中心、4个市级工程技术研究中心、1个院士工作站。

在近几年的社会实践活动中，我先后到我县开发区内企业江苏皓浩照明、江苏勇仕照明、江苏辰华电器学习参观生产流程，听取一级工人叔叔的介绍和指导，结合自己在书本上学到的一些知识，对新型光源有了初步的了解，深刻认识到光源改良对整个国家整个社会的重大促进作用。

二、发展新型光源的现实选择

在企业，在车间，在工厂研发中心，我见证了LED的神奇功效，了解了它广泛的用途，认识到LED的内在特征决定了它是最理想的代替传统光源的光源。

1、它体积小且耗电量低。LED是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是2.3.6V，工作电流是0.02-0.03A。这就是说它消耗的电能不超过O.1W。LED灯电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。

2、使用寿命长又非常环保。LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。它的使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。同时LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，属于典型的绿色照明光源。

3、高新尖且坚固耐用。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多，它被完全的封装在环氧树脂里面，灯体内也没有松动的部分，比灯泡和荧光灯管都坚固。

三、对LED台灯的思路设计

台灯虽小，但关系到千家万户，特别是关系到青少年儿童的视力健康，非常重要也非常迫切。设计推行LED新型台灯应满足三个特征，采取四种设计。

1、必须满足三个方面的特征。第一是光谱成分中应没有紫外光和红外光。长期过多接受紫外线，不仅容易引起角膜炎，还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成伤害。红外线极易被水吸收，过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收，久而久之晶状体会发生变性，导致白内障。第二、光的色温应贴近自然光。人们长期在自然光下生活，人眼对自然光适应性强，视觉效果好。第三、灯光为无频闪光。普通日光灯的供电频率为50赫兹，表示发光时每秒亮暗100次，属于低频率的频闪光，会使人眼的调节器官处于紧张的调节状态，导致视觉疲劳。大多数的台灯采用电子镇流器提高频率的方式工作，只能称为高频闪而不是真正的无频闪台灯。

2、努力采取四种设计。第一，LED灯在设计时，都要采用直流设计，个别厂家为节约电容成本，直接采用高频驱动，或者减小电容容量的方式降低成本，而导致LED驱动电源不是纯直流，或者说，波动成分过高，而导致灯光闪闪。

第二，LED是属于激光光源的类型，不能用眼睛直视。设计上要在LED灯具上加一层不透明的塑料罩，保护眼睛直视。个别厂家为追求亮度采用全透明的，或者完全不加隔离罩的方式设计灯具，因灯具过于刺眼，而导致眼睛疲劳和伤害。第三，LED灯芯的设计要使用三基色荧光粉，正品灯芯显色指数一般都是在95以上，这样在LED灯具下看书或者家里的装饰，一般是不会偏色的，这点很重要。第四，LED光谱设计，目前随着技术的改进和三基色荧光粉配方的研制，光谱已经完全脱离了原来的单一光谱，不过和太阳光相比还是有差距，整体而言，已经有很大的改善。人体视觉频段内，已经基本可以很好的覆盖，LED灯芯光谱也是和厂家关系比较密切，一般大厂能做的更好，小厂，因成本，技术，和市场未来预期等因素影响，会有差异。

总之，LED智能台灯是用高亮度白色发光二极管发光源，光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保；是新一代固体冷光源，光色柔和、低损耗、低能耗、绿色环保，适用家庭、商场、银行、医院、宾馆、饭店等各种公共场所长时间照明。无闪直流电，对眼睛起到很好的保护作用，是台灯、手电的最佳选择。本着智能、多功能、低碳、人性化的设计理念，台灯的使用范围将更加宽广。