高效能LED平板照明灯设计及其应用[2]

　　4 可拼接高效LED平板灯结构设计

　　上述是基于导光板的网点设计，通过软件优化功能可以满足LED平板照明灯具的照度和均匀度要求。但由于受LED灯的颗数及亮度限制，难以实现更大尺寸平板灯的设计。

　　基于以上网点仿真分析，这里设计一款150 mm *150mm的可实现无缝拼接的小型LED平板照明模块。因为导光板尺寸小，网点在满足均匀性的同时，网点填充率更高，效率就更高。

　　平板灯的具体结构图同图6所示，包括LED灯带、反光膜、保护板、散光板以及边框、电源，不同的是这里采用台阶状导光板结构如图9所示。通过将LED灯带嵌入导光板两侧台阶处作为发光源，保护板置于最底层，向上依次为导光板，散光板。在LightTools里面，网点优化工具BPO，可以优化用户自定义的网点形状样式，支持多区域同步优化，它可以实现对台阶状导光板网点设计的自动优化[8]。

　　导光板分解图如图9，两侧入光面采用台阶设计，LED灯可嵌入其中，导光板底部及台阶上内侧布有网点，光线经过导光板底部及台阶内侧网点可将光均匀漫反射，再经过散光板散射，形成均匀光线射出。台阶上内侧的网点，在多个灯的拼接处将光线均匀化，避免了亮斑的出现，易于实现大尺寸平板灯的无缝拼接，利用台阶处LED处的光通量使得整体光照均匀，更好的满足不同场合的照明需求。

　　LED灯带电路由灯珠和电阻组成，灯带上LED灯珠布于最顶层(如图10.1)，便于嵌入导光板两侧台阶处;灯带电路采用分组化模块设计，每组灯有三个(或六个灯珠)相互串联，电路采用铝基板双面布线，与其相对应的保护板灯槽处有相应走线及正负极接头，以实现灯组间的并联，这样可随时更换个别灯在长期使用中出现故障可随时更换。

　　扩散板，材质采用进口光学级PMMA，透光率好，具有良好的光扩散效果，可大幅提高光学特性，降低能耗;保护板为PVC(聚氯乙烯)材料，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，保护板在灯带所在两侧均布有灯槽，灯槽内侧有电路设计，便于实现模组化灯带的组间电气连接;电源采用恒流电源，使LED灯带工作稳定。

　　5 总结与展望

　　本文描述了一种高光效、匀照度、可实现大尺寸无缝拼接的LED平板灯的分析设计方法，该方法结构简单，易于实现。不仅适用于酒店、商场、展厅等室内照明领域，还适用于舞台、幕墙、画框等装饰照明场合，在机场、交通主干道等室外照明也可发挥一定作用。

　　根据不同场合的照明需要，在一些方法上，仍可用其他类似方式实现，例如，台阶型的导光板入光面，除台阶型外还可以采用圆弧形、锯齿形等结构(如图11);也可在台阶下方再加反射罩(如图12)，来更好的提高光的利用率;大尺寸的拼接，除了本文所述矩形。也可为圆形、及各种不同花色图案(如图13)，在照明的同时，实现更加美观的装饰效果[9][10]。

编辑：Cedar