LED 灯的结构特点及应用[2]

　　1. 2 LED 灯配光结构的特点

　　白炽灯由于自身结构所决定，其发光范围几乎为360°( > 330°) ，结构也极其简单，而LED 灯无论是在发光特性，还是在结构等方面都有较大的差别。依据不同的配光设计，其有效发光角度可大致分为≤180°、在180°至300°之间和≥300°三类。图3 给出了具有不同发光特性的LED 灯的原理示意，下面分别加以说明。

　　图3a 给出的为单颗大功率LED 中心配光的原理。LED 位于灯的中心位置，四周均匀发光。限于其自身的出光角度，灯的出光角度小于180°，一般只有120°左右，加上灯壳( 均光板) 的作用，角度将有所扩大，但比较有限。

　　图3b 给出的为多颗大功率LED 圆周配光的原理。LED 位于灯的圆周外围位置，光点呈四周均匀分布。同样是限于其自身的出光角度，灯的出光角度小于180°，一般也只有120°左右，加上灯壳( 均光板) 的作用，角度有所扩大，但仍然比较有限。

　　图3c 给出的为采用多棱式配光原理，一般采用多颗小功率LED( 如: SMD LED) 。由于整体的发光中心有所抬高，LED 的出光范围扩大，出光角度大大增强，可以获得具有大于300°的出光角度，加上灯壳( 均光板) 的作用，角度还有所扩大。

　　图3d 给出的为采用COB 集成封装技术将多颗LED 封装在灯中心的球形或长条形导热柱上，同样由于整体的发光中心大幅度抬高，LED 的出光范围扩大，可以获得具有大于300°的出光角度，加上灯壳( 均光板) 的作用，角度还有所扩大。

　　图3e 给出的为分裂式配光的原理示意。将灯的圆周沿轴向分为几个各自独立的发光单元( 光室) ，每个光室单独配光，然后再合成整体灯的配光。由于每个LED 为倾斜配置，扩大了向下的光输出角度，因此整个灯的配光将大于180°，灯壳( 均光板) 的作用，可使得角度有所扩大。

　　图3f 给出的为上述分裂式配光的变形———多头式配光原理示意。将灯的圆周分为几个各自独立的发光单元( 灯头) ，每个灯头单独配光，然后再合成整体灯的配光。由于每个LED 灯头为倾斜的呈球面形配置，极大地扩大了向下的光输出角度，因此整个灯的配光将大于330°，可以与白炽灯媲美。

　　图3g 给出的为利用双层反射器的配光原理。呈圆周均匀分布的LED 的光将被分为三个部分: 第一部分由第一道反射器反射到灯的水平面下方; 第二部分直接投射到灯的上方; 第三部分由第二道反射器反射到水平方向输出，最后合成一整体灯的光输出，可以大大提高输出的角度，获得大于300°的照明效果，灯壳( 均光板) 的作用有利于光输出角度的扩大。

　　图3h 给出的为利用位于灯中心的、呈圆台状曲面反射器的反射作用改善LED 灯的出光范围，一般可以获得大于180°的出光效果。