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灯具设计范文1
灯具,是人类重要的科学发明。灯具满足了人们对光明的需求,给生活和生产都带来了极大便利。时至今日,灯具种类得到了极大的丰富,许多新型灯具无论是在功能还是在节能方面都有着不俗的表现。但是,户外灯具除了在注重其照明效果之外,还应该注重其他设计要求,如注重智能化、集成化和文化性等要求,以更好地凸显地域文化特色,与周围环境进行融合和统一,更加贴合人们对于户外灯具的需求。
1户外灯具的设计要求
1.1节能化随着人们环境保护意识的加强,以及能源短缺等问题的日渐凸显,节能环保已经成为人们的普遍共识。为此,在户外灯具的设计上,也应该关注灯具的节能化,以实现灯具高效节能为目的,加强对技术的创新,在保证照明亮度的同时,降低灯具能耗。
1.2智能化
智能化,包括了对灯具控制上的简单化以及运行的自动化。这就要求,在户外灯具设计中,应该注重对灯具功能和技术上的改进和创新,更多地融入先进的智能化技术,如光感技术、声控技术等,根据不同的区域需求,生产具备自动调控功能的户外灯具。1.3集成化在户外灯具设计中,集成性也是应该予以关注的要求。户外灯具设计可以将一些简单的功能集成起来,以提升户外灯具的价值。例如,户外灯具可以将灭虫、净化空气、安防视频监控等简单功能融合到一起,从真正意义上提升灯具的价值。1.4装饰化鉴于户外灯具的工作环境,户外灯具的设计还要兼顾到一定的装饰性,使其可以与周围环境相契合,真正发挥灯具的美学效果。例如,在园林绿化工程中应用的户外灯具,就应该与园林特点相匹配,提升灯具的装饰性,给游客带来更好的美学体验。
2户外灯具设计的常见问题
2.1形式单一
形式单一,是目前许多户外灯具设计上所面临的重要问题。多数户外灯具都是以地灯、石灯、太阳能高杆灯为主,这些灯具虽然具备了一定的科技性,体现了环保价值,但是整体而言雷同现象非常严重,很多灯具甚至是使景观的美观性大打折扣。
2.2缺乏协调
户外灯具设计需要从环境入手,保持灯具与环境的协调,这样才能够保持良好的美观性和实用性。目前,许多户外灯具的设计都缺乏对环境协调的关注,更多的是从设计角度出发,忽略了灯具的使用环境和文化内涵。
2.3系列性不强
系列性强调的是灯具种类上的匹配与整体性。特定区域内的户外灯具应该在风格上是一致的,形成一个鲜明的系列,使灯具外观能够有条理,在保证照度需求的情况下,保证整体上的系统化。但是,在实际过程中,设计和灯具选择都存在一定的盲目性和随意性,给整个空间大环境造成一定影响。
2.4科技含量低实际调查中发现,户外灯具的科技含量非常低。许多户外灯具存在技术落后和陈旧的问题,虽然部分户外灯具引入了太阳能发电设备,却缺有集成智能控制系统和自动开关系统,这就在很大程度上造成了资源浪费。
3户外系列灯具设计探讨
3.1设计原则
户外系列灯具设计,首先要坚持功能需求原则。即灯具的设计,必须要满足用户对于照度的需求,兼顾灯具的使用寿命、维护成本等,之后再追求灯具的外观性和灯光效果。其次,户外系列灯具设计必须要满足技术性和节能性原则。在保证照度的情况下,需要尽可能的从设计角度提升灯具的工作效率,并引入先进技术提升灯具的智能化和节能化,做到成本的有效控制。此外,户外系列灯具设计必须要符合文化内涵原则,要与周边环境达到统一和协调,以营造出良好的视觉效果。
3.2设计方法
(1)材料与工艺户外系列灯具设计,材料与工艺是必须要予以关注的。目前,灯体、灯盖采用铝合金压铸(ADC12),表面经静电喷塑处理,结构轻巧耐腐蚀。透光罩的材料商也要从成本和实用角度出发,选择耐高温、透光性较好、耐腐蚀的材料,如亚克力、PVC和钢化玻璃等。反射器采用高纯铝压制成型,经阳极氧化电化学抛光处理,具有光学性能稳定,反射率高的特点。
(2)体量大小在户外灯具设计前,需要对使用环境开展全面的分析和研究工作,具体了解空间大小,从而对户外灯具体量进行确定。比如,寺院地区空间环境的分析,不仅要明确具体的建筑空间,还应该从庙宇的面积、高度间距以及道路宽度等方面全面分析,从而以最少的灯具数量,保证良好的照明效果。
(3)光学与色彩目前,户外灯具种类较为繁多,从灯具能源类型来看就包括了太阳能路灯、风能路灯和传统路灯,根据灯具的光源技术,又可以分为白炽灯、卤素灯、钠灯、无极灯和LED灯。灯具设计中必须要结合具体的使用位置,选择适合的灯具。比如,对于广场等地区,白天光照效果较好的,可以选择太阳能路灯。如果照度要求较高,则应该选择高压钠灯等灯具,尽可能的满足设计要求。
4结束语
户外系列灯具设计必须要从多方面、多角度进行设计优化,从照明效果、美观度、协调性、节能性和科技性等因素入手,尽可能的在满足照度需求的基础上提升产品的使用效果,充分彰显户外系列灯具价值。
参考文献:
[1]张盛忠.户外太阳能光伏照明应用设计[J].太阳能,2013(11).
灯具设计范文2
在今年参展的上百个灯具品牌中,《设计》精选出4个在造型、材质等方面最具创意的作品给予推荐。他们分别是来自ASTRO公司的集美观及实用性于一身的D型灯、Softa灯、Naxos灯;Endesigns工作室最新作品,匠心独具、气势恢弘的“金子”灯;MacMester品牌带来一系列“仿生拟态”吊地灯;以及新锐女设计师Penelope设计的巨型“项链灯”和精巧的“耳环灯”。
设计简约实用――ASTRO
英国灯具生产商Astro在今年的伦敦100%设计展上了他们的最新创新产品。Astro的产品由一个才华横溢的室内设计团队创制,设计师们所秉承的简洁不虚饰的设计理念,让他们的所有灯具作品不会随着所谓的流行趋势昙花一现,保持着每年100件左右新设计的规模。100%设计展是他们极佳的新品展示平台。
索菲亚灯(Sofia)
索非亚壁灯有椭圆形灯罩,特色在于其细长的波浪型灯杆,赋予其婀娜又不失现代感的造型。这款灯可选颜色有哑光镀镍、黄铜和镀铬。
纳克索斯灯(Naxos)
仿石膏质感的浴室灯款式多样,Naxos灯的微微弯曲上扬的造型非常适合现在室内设计风格。
Astro设计师团队还发明出了一款“聪明的”装置。可以让20个不同防护等级(1P-rated)的壁灯直接安装在梳妆镜上,这就为浴室生活提供了优雅的选择,这一系列的灯具不会给浴室留有阴影或暗角。该系列产品包括Monza、Mashiko、Palermo、Romano、Belgravia和Tallin。
D型灯(自)(D・light)
D型灯是Astro最新的创意壁灯,堪称低调的经典之作。扁薄的矩形外形简洁轻盈,内部的3wLED灯发出柔光打在上下墙面。D型灯260毫米长,160毫米宽,颜色有白色和氧化铝色可选。
Astro灯具设计师一直在不断开发新的创意,为浴室照明开发出新的概念产品,满足室内设计师和建筑师的对雅致产品的追求。新概念的核心就是功能集成。很多设计专业人士偏爱无缝设计的产品,来填满在盥洗台和梳妆镜的上方的空间。而究竟将浴室等安在那里也是个很有挑战性的问题,因为灯所在的位置将是浴室主要的功能中心。
描摹童年记忆――Penelope Batley
奢华项链灯(Big Bling)、耳环吊灯(Chandelier Earring])
设计师佩纳洛普对意想不到的以及被忽略了的事物的兴趣,造就了她幽默而富创造力的表达方式。她创造了一种工作形式――设计、艺术和手工艺的愉悦跨界,作品充斥着大量逃避现实的取自童年记忆的“文字游戏”。
佩内洛普2009年毕业于英国皇家艺术学院,她的创意灯具“奢华项链灯”(Big Bling)和“耳环吊灯”(chandelier Earring)为她赢得了“泰伦斯・康蓝爵士基金大奖”。
佩纳洛普曾两度参加100%设计展,今年是第三次参展。她曾被德国《装饰》杂志评为“年度新锐女设计师“。
最近一次展示是在新近重张的服饰博物馆。惊人的9米长项链灯从乔治王时代艺术风格的楼梯井“飞流直下”。其他的荣誉还包括:剑桥市泰德贝克新店里的三款“水晶吊灯”(crystal Chandellers),伦敦珠宝周上的入口灯和吧台灯,北京艺术节,巴比肯艺术中心“难以置信的房子”等。
点玻璃成“金”――Endesigns
AURUM是拉丁文中的“金子”,由KatyaJovkovic和Ryan Brown创立的Endesigns给炼金术和电磁辐射施了魔法,日间玻璃砖优雅如水晶,夜间,开关一触,玻璃瞬间绽放“金子”般的光芒。
AURUM灯
Endesigns的“金子”系列雕塑灯由手工切割而成的K9玻璃砖构成,玻璃砖被切割、打磨成标准的金砖造型后。放置在同样手工制作的木质基座上。该系列包含了从单块“金砖”到1000公斤“金砖”造型。一打开开关。玻璃砖一秒钟变“金砖”。该系列的独创性已经导到注册保护。
“金子”系列最简单的款式是单块、三块、六块玻璃砖放在一个打蜡白橡木镶边四周发光的丙烯酸基座上。20公斤款则可以选择不同的硬木品种,不同的抛光和发光方式,让这个量级的产品更有分量和气势。
250公斤和1000公斤的“金子”是“纪念碑”级别的作品,共有16层荧光闪闪的玻璃砖,基座是做工精良的美国胡桃木。
还原自然灵感――MacMaster
2011年9月MacMaster在伦敦设计节上了盛放吊灯(B100m Pendant Light)、茧地灯(Cocoon Floor Light)、和爱丽丝地灯(lrisFIoor Lamp)等三个系列的作品。“茧”地灯(The Cocoon Floor Ught)
由设计师Uman Asmall设计的“茧”地灯(TheCocoon Floor Light)是“茧”吊灯的衍生品,同样是由8根漂亮的木板条构成,配以一个落地支架,这一富有表现力的设计能够在照明的同时为美化居室环境。“茧”可以使用节能灯或普通灯泡,普通灯泡还可以配调光器使用。出于环保及可持续发展方面的考虑,“茧”还可以做成4个叶片的款式。“盛放”吊灯(Bloom Pendant Light)
由Alex MacMaster设计的“盛放”吊灯(BloomPendant Lighl)由天然的或者染色的白桦树薄片组合而成,成就了一种独特而永恒的美,光线或穿过“花瓣”或沿着“花瓣”透出渐变的效果,色彩愉悦而温暖。“盛放”的强度很高,整个产品使用的都是森林管理委员会认证的白桦木材。通过吊绳,“盛放”可以与任何灯座搭配安装。
“盛放吊灯”被认为是目前为止MacMaster最具创意的设计。
灯具设计范文3
(江苏普明光电科技有限公司)
一、LED 灯具驱动设计对LED灯具使用的影响:
自从采用LED 作为新型光源以来,LED 灯具采用了多种驱动方式,各有千秋,有阻容降压式驱动、恒压式驱动、恒流式驱动、脉冲式驱动、线性恒流式驱动(无电源驱动)等。
由于半导体发光发光二极管(LED)是电流式半导体功率器件,通过它的电流能
直接影响其发光亮度(LED 光通量)和LED 结温温度,因此,对LED 采用不同的驱动方式,将出现不同的使用效果。
1、阻容降压式驱动,是一款最简单而最经济的LED 驱动方案。使用元器件少。
电路结构简单,但是,只靠电容降压与限流,就不能提供高的PF 值和稳定的电流,同时受输入电压变化的影响非常大。只能用于要求不高且电流小的场合。
2、当采用恒压式驱动供电时,由于LED 的Vf 值不可能完全一致,所以在多颗LED 串联或并联使用时,各个LED 的电流不可能一致,因此LED 发光亮度和结温不一致,Vf 值小的因电流大、温度偏高容易首先损坏,形成恶性循环,不容易实现稳定的工作。
3、脉冲驱动供电。几年前就LED 脉冲驱动有了《低占空比脉冲驱动对白光LED的视觉亮度及光效影响研究初探》等学术报道,通过实验研究,脉冲驱动能节约电能,视觉亮度翻翻,光效低,结温高,在多颗LED串联或并联使用时,同样受LED 的Vf的影响,要实际运用时,需进一步研究与评价。
4、恒流驱动。目前,比较成熟的运用居多的是恒流方案。
但是,恒流驱动方案在实际使用过程中又存在以下问题:以图一30W 灯具10 串三并为例说明。图一为现有LED 路灯恒流驱动的典型接线方式:由恒流驱动电源、30颗1W 的灯珠、电流适配器连接而成。
为了使LED 工作稳定,灯具接线完成后要进行调整:首先将恒流驱动电源的电压(调RV)到最大值,调RI 电流到额定值;再将LED 的一路断开,调节RV 使电流为2/3I 值,称为统调的工序完成,接上断开的一路,整灯调整结束。
由于半导体材料的离散型,30 颗LED 的Vf 值不可能一样,因此,三串LED 的电流I1、I2、I3 不可能相等,电流一致性很难得到保障。为了尽量保证三路电流一致,有些厂家加了电流适配器盒,在三个支路各串一只功率电阻R1、 R2、R3,调节R1、R2、R3 的阻值使I1=I2=I3,LED 电路工作相对稳定。由于在电路中加入了功率电阻,增加了系统的功率损耗,系统功率增加,光效下降。是在没有更好的驱动方案情况下的权宜之计。
5、线性恒流式驱动,又称去(无)电源化驱动。目前国内市场看得到“LED 线 性恒流驱动”方案,内部大致结构参考图二,它直接通过对220V 交流进行电桥式整流,得到两个半波正弦波电压,再通过对4 路串联的LED 进行分时分段恒流,于是4 段叠加后的电流波形接近半波正弦波电压形波(见图三),因为只有当电流波形和电压波形的相位一致时, PF 值才能等于1。因此,LED 线性恒流驱动方案是低成本,高PF值的恒流方案。
虽然线性恒流式驱动具有电路简单、低成本、高PF 值的特点,但也存在如下问题:a、电压适用范围狭窄,最佳工作电压是AC210V~AC230V。由于LED 是串联工作的,为了适应电源电压的需求,串联的LED 的Vf 值总和要在220V~240V 左右,经过实验,输入低电压时,只有一组LED 发光(第一组);输入电压低于AC210V 时,LED亮度很不均匀(第四组暗);当输入电压超过AC230V 时,系统功率随输入电压的上升而快速上升,导致IC 损坏。我国地阔辽源,电压不可能稳定在AC210V~AC230V 之间不变,特别是有大功率设备的企业;b、频闪严重。(100Hz 的频闪);c、效率做不高。大概在65%~70%左右。d、输入部分没有共模电感等吸收电子杂波的元器件,达不到EMC、EMI的要求。
通过对阻容降压式驱动、恒压式驱动、恒流式驱动、脉冲式驱动、线性恒流式驱动等对LED 供电方案的了解,目前使用的驱动方案严格的讲都不是最佳的方案,直接影响LED 照明的发展。
二、LED 驱动应该达到的功能技术要求
设计一个好的LED 驱动就能设计出好的LED 灯具。一个好的LED 灯具需要做到高光效、长寿命、发热低、光衰小、小散热体积、符合相关标准。至于外形是机械设计,在此不考虑。
1、驱动与LED 的匹配。LED 是半导体功率二极管,通过发光反应出对电能的转
换,输入电流与发光量有一个对应关系,可称为输出特性;加在二极管PN 结的正向电压Vf 与流过LED 电流有正比关系,可称为输入特性。LED 是半导体材料制成的半导体发光二极管,于是具有半导体的所有特性,阻抗匹配是电子电路设计需注重的,对于LED 与驱动需要有最佳匹配。
2、自适应电流驱动。现在运用的恒流驱动是集中恒流方式,要想达到最佳驱动效果,最好是一个LED 有一个恒流电路驱动,可称之为独立驱动,在实际运用中是不可能的,即使是COB 也是有多个LED 芯片串并而成。当LED 芯片串联以后,由于单个Vf 值的关系,该串LED 的输入特性将发生变化,独立电流驱动电路就需要识别并作出调整,确保电流的稳定性。
3、恒流驱动与恒压电源的匹配。出现了多路(或独立)恒流驱动,集中恒流驱动电源就不能胜任了,理想方案是恒压电源+多路恒流驱动。为了得到更高的效率,恒流驱动与恒压电源之间还应有最佳匹配。
4、降低LED 结温。散热器在LED 灯具中是被动的散热,如果减小LED 的发热量,结温自然下降,就不需要很大的散热器。既解决了体积,又延长灯具寿命。
为了满足LED 对驱动的要求,江苏普明光电科技有限公司历经几年的时间研发了“普式驱动”(Pulse)方案和高压LED 驱动方案。
三、“普式驱动” (Pulse drive)法
“普式驱动”方案已获得国家发明专利,目前制成了集成电路,型号为:MHQD25D和HSOP28L,已投入实际运用。
特点:
1、独立恒流,实现多路驱动互不干扰。能自动识别负载中每一路LED 的输入、输出特性,自动适配,保证驱动电流稳定互不干扰。
2、采用“闭环回路”叠加式控制技术,增加有效光通量。
3、大电流驱动LED,提升系统光效。
4、LED 工作在间息状态,降低了LED 结温,可减小散热器面积,控制灯具温度。
5、有4种工作模式可程序选控,录入不同的数据,达到理想的效果。
6、低电压直流24V 恒压供电。
运用:
典型运用电路见图四,灯板和模组见图五、图六。
图四是30W 模组的电路原理,图五是30W、40W、50W 方形模组铝基板,图六是30W长条形模块。所有元器件焊接在铝基板上,录入数据,接通24V电源,模块工作。通过不同组合,能达到以下效果:
1、可以配合任意外形的灯壳,组成60W、90W、120W、150W 等不同功率的灯具(见灯具图);2、配上不同角度的透镜和外壳,可以组成不同功率的投光灯、泛光灯、隧道灯、工矿灯(高棚灯)等灯具;
3、由于模块工作电压是24V(21V-26v 都可以稳定工作),蓄电池可直接供电亮灯,减少了恒流式LED 太阳能路灯电源转换的损耗,延长太阳能路灯的亮灯时间。
实际使用中,选用单颗光效140lm~145lm/W、色温:5700K、显指:72 的普通灯珠,28 颗光源,用5 组长形模块做成150W 路灯,通过测量,光效130lm/W;散热器温度45℃。
四、高压LED 驱动方案
针对线性恒流式驱动(无电源驱动)方案在我国运用的缺陷,公司开发了新型高压LED 驱动的方案,经实验室检测,达到如下指标:
1、PF>0.95;
2、采用了宽电压浮动跟踪调节技术,电压适用范围:AC150V~AC270V,功率误差低于2.5W;
3、当电源电压达到270V 时,电路自动调节为2/3额定功率,低于270V 时恢复额定功率,响应时间:3S。
4、灯具效率达到90%以上;
5、频率响应300Hz~500Hz;
6、集成IC,应用电路简单,可与LED 同时实现SMT 工艺,市电直接输入;
7、IC 集成了调光接口,能实现电压调光和PWM调光;
8、单片IC 可以驱动30W 模组,功率可调。
灯具设计范文4
大多数的企业为了提高光通量,忽略了显色性、相关色温和流明衰减,美国能源部DOE CALiPER计划第9轮的产品测试报告中也反映了这些问题。
2008年,IESNA完成了SSL灯具的一些新标准和测试方法。
美国能源部(DOE)相继了SSL灯具的能源之星标准和整体式LED灯的能源之星标准。
LED灯具“能源之星”
标准要求简析
主要标准:ENERGY STAT® Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires Eligibility Criteria Version 1.1;ENERGY STAR® Program Requirements for Integral LED Lamps Eligibility Criteria Version 1.1。
LED灯具能源之星标准要求
SSL灯具能源之星要求( V 1.1)包括10种宅用和5种商用的SSL灯具
整体式LED灯能源之星要求( V 1.1);包括非标准灯和替代灯(全方向灯、定向灯和装饰灯)
相关标准:IESNA LM-79、IESNA LM-80、ANSI C78.377、IESNA LM-75、IESNA LM-78等。
测试及分析
由DOE CALiPER计划第9轮的产品测试报告中抽取具有代表性的5个测试样品,分别为3个整体式LED替代灯和2个SSL灯具。
抽检产品的光效与CCT的关系:
CALiPER测试报告中还汇总了26个LED照明产品的长时间测试结果,发现有15种不同类型的SSL替代灯样品在1000h的工作后,光输出已经衰减到初始值的95%以下。
有5个样品在工作还没到1000h时,其光输出就已经衰减到初始值的70%以下了,并发现这5个样品中有4个的光源是由传统的5mm LEDs构成的。
同时,也有研究表明,传统的5mm LEDs的光衰比大功率LEDs严重。
为了了解国内的LED灯具产品的质量和性能水平,我们实验室投入巨资购置了世界先进的Labsphere的积分球系统和完全能满足LM-79要求的分布式光度计,这些设备均已得到美国NIST的认可。同时我们进行了大量的测试工作积累了大量的实验数据。
在这里挑选了两款整体式LED灯的性能测试数据进行分析,将两款样品分别编号为A1和A2,测试结果如下:
灯具设计范文5
关键词:半导体 LED 灯具 散热
1 散热机构的设计与半导体灯具寿命息息相关
对于半导体灯具设计,散热机构设计是设计中的重要一环,散热机构设计能减少材料从而节约成本、提高LED灯珠的可靠性与寿命,长时间工作使用会比较容易造成每个器件性能降低,半导体灯具急速光衰,并造成安全事故,严重影响用户体验。
2 半导体灯具的散热器制造工艺现状
传统的半导体灯具仅仅将LED灯珠嵌设在铝材质制造而成的散热体内,利用铝材质良好的散热性能,将LED灯珠产生的热量散发出去,进而降低LED灯珠工作时升高的温度。尤其是对于大功率LED灯珠矩阵都会通过配置大型散热体来解决散热问题,然而问题随之而来:一方面,半导体灯具的总功率不断上升,为增加散热面积其对应的散热体也越做越大,е铝诵矶喽钔獬杀究销,灯具的重量也无法接受;另一方面,由于LED灯珠在使用时还需安装于专用光学灯罩内,有时候甚至是安置于一个相对密封的罩体中,由于密封的罩体内热量无法与外界空气形成对流,只能通过简单的辐射和大热阻的空气进行很少的热量传递。因此,现有LED灯珠即使使用散热面积较大的散热体,甚至散热体上加置散热风扇,也无法将LED灯珠发出的热量迅速带走,最终导致热量囤积于散热体上,使散热效果大打折扣,从而影响LED灯珠的使用寿命。目前市面上的半导体光源灯具散热器造型各异,散热器的制作工艺大都是采用铝材压铸成型工艺和挤压型材切割工艺制造,导热系数低、散热器重量较大、耗材多、后加工复杂、生产效率低、生产成本高。
2.1 铝合金压铸工艺
铝合金压铸工艺和塑料注塑工艺原理接近,都是将原材料加温成液态后填充到模具型腔形成产品,铝合金压铸的材料有ADC12、A380、A360、YL113,常用的材料是ADC12,相对于其他材料,它更加容易成型,优异的后加工和机械性能。
优点:(1)一体化压铸成型,整体性强;(2)外观可设计弧面,有利于工业造型。
缺点:(1)导热系数低(约为96 W/M・K);(2)表面处理受限制。
2.2 铝挤出成型工艺
铝挤出成型工艺目前在大功率路灯、隧道灯领域相对广泛,近年来室内较少用。常用的材料为AL6063,相对于压铸ADC12材料,它具有很好的导热系数(一般为200 W/M・K)。
优点:(1)导热系数高;(2)容易做表面处理。
缺点:单向挤压型材,外观结构受到限制。
2.3 散热鳍片拼接扣工艺
散热鳍片常用的是五金冲压加工得到,容易实现自动化生产,使用的材料有导热铝合金。
优点:(1)散热面积多,需配合风扇形成空气流效果才能更好;(2)重量轻便。
缺点:成本较高。
2.4 热管结合散热鳍片工艺
热管结合散热鳍片相对来看成本较高,同时对外观和尺寸有一定要求。这将导致市面上一些小型公司放弃使用该项技术。
优点:(1)LED灯珠工作时发出的热能快速传导到散热器散热鳍片;(2)重量轻便。
缺点:(1)工艺相对复杂;(2)成本较高。
2.5 导热塑料注塑成型工艺
导热塑料分为两大类:导热导电塑料和导热绝缘塑料。半导体灯具散热器常用的是导热绝缘塑料。导热绝缘塑料主要成分包括基体材料和填料。基体材料包括PPS、PA6/PA66、PPA、PEEK等,填充材料包括AIN、SIC、AL203、石墨、纤维状高导热碳粉等。
优点:(1)一次成型,光泽度高;(2)绝缘性能优异,宜采用各种不同的电源方案。
缺点:(1)导热系数低;(2)重量相对金属较轻。
2.6 塑包铝结构工艺
市面上现有的塑包铝结构分为两种:(1)导热塑料和铝件是独立分开的2个组件,通常这种做法易成型加工,不需要先把铝块放置注塑模型腔内成型加工得到一体,而是后续通过机械固定结构将独立分开的2个组件固定形成一个整体。(2)导热塑料和铝件是一体注塑成型加工得到的。
优点:表面为导热塑料,绝缘性能好,安全。
缺点:成型工艺复杂。
3 半导体灯具散热
热量的3种传递方式有辐射、对流和传导。一般而言,LED灯珠工作时会产生光和热,散热器通常就是要把LED灯珠工作时产生的热散发出去,从能量层面来看,热并非能量,其实只是传递能量的形式,当外界能量冲击分子,能量就会由高能分子传递到低能分子,从微观层面来看,能力的传递就是热。通常,LED灯珠通过机械结构固定在散热器表面,LED灯珠与散热器的接触良好是决定LED灯珠工作时产生的热量传导到散热器的关键因素,半导体散热器的散热结构还需充分运用空气对流换气,通过传导与对流,使LED灯珠工作时产生的热量散发到空气中。
4 设计优化散热机构
4.1 半导体灯具散热设计方法的选择
散热机构设计通常使用EFD、ANSYS软件仿真,通常流体的固定边界与黏性对流体的阻力所产生的影响,使得流体中的流体元素会小部分受沿程阻力的干扰,另一方面,半导体灯具通常需要增加风扇来加速空气流动,由于风扇的增加会导致半导体灯具机构设计的复杂性,从另一角度来看,也会大大降低半导体灯具的可靠性。因此,半导体灯具的散热器采用被动式自然散热的方式,散热器的外观轮廓依据半导体灯具结构来定,因而直接利用半导体灯具外观从而设计成整体式散热器,针对散热器接触面平整度、基板厚度、散热片状条形状、散热片数量、散热片厚度、散热片与散热片的空气流动、散热片与空气接触的面积等,按照散热器相关设计准则进行优化设计,最后进行打样测试和分析定论。
4.2 被动式散热器设计
参照图1和图2,半导体灯具的散热机构包括基板1和灯体2,基板1经过旋压工艺拉伸出灯体2,再将灯体2上多余部分剪除使灯体2成圆筒状,基板1经过五金冲压扭曲后局部向上隆起形成带拉开片4的散热叶片3并形成通气孔5,基板1上第一围圆形排布设计有14条,第二围圆形排布有36条向散热器外部冲压扭曲的散热叶片3,拉开片4增加了基板1与散热叶片3的接触面积并且垂直分布,结合热量向上散发的特性,从而加快散热速度,提高整体性能。
5 结语
目前,半导体灯具得到广泛应用,其具有体积小、重量轻、使用寿命长和节能效果极佳等优点,但是半导体灯具跟半导体一样普遍存在发热量大、热量不易散发的问题,热量的积累容易导致半导体光源寿命减少、发光效率降低。上述优化后的被动式散热器设计具有制作工艺简单、易一次性成型加工、扭曲过程中较少废料、材料利用率高、生产成本低等优点。
参考文献
[1]游志.大功率LED散热鳍片扩撒热阻研究[J].电子工业专用设备,2010,39(9):37-40.
灯具设计范文6
关键词:剪纸;灯具设计;吉祥寓意;传统
中图分类号:J528.1 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2012)08-0044-01
剪纸艺术作为一种文化形态,是伴随着中华民族生生不息的漫长历史而产生和发展起来的民间艺术。而灯具设计在经济、科技、人文等要素的推动下一直在变革。从传统艺术在现代设计中延续生命力的可能性和现代设计对于传统艺术再研究的必要性来分析。可以利用剪纸的特点演绎出不同的灯具设计,使现代灯具设计能够建立在传统文化的脉络上,从而在国际设计舞台中演绎出独一无二的色彩。
一、传统剪纸艺术独特的审美价值和嫁接于灯具设计的可行性
中国文明是世界文明的发源地之一,悠久的历史和深厚的文化底蕴是先人们留给我们的巨大宝藏。传统民间剪纸反映了中华民族悠久文化的特点,古人常常面对突如其来的天灾人祸, 为要在这种艰苦的条件下生存, 便要想尽一切办法躲避苦难,竭力追求平安和幸福的生活。为了表达对幸福欢乐的向往和灾祸苦难的规避, 人们便把一些相关事物固有的属性进行抽象的加工再赋予一定的象征意义,从而具有庇佑民众的功能。
在中国民间剪纸的创作者中没有多少人掌握文字知识,他们凭借着视觉想象、民间传说的方式和传统民间艺术造型等非物质文化的形式来传递,结合自身的生活阅历,最常见的是利用中国文字的多音多义字,以及民间生活中象征含义的符号来进行创作,如“六(鹿)合(鹤) 同春”、“年年有余(鱼)”等,这些特有的艺术成语加之娴熟的传统技巧,形成了中国传统民间剪纸的所独有的民俗语言和鲜明的主题思想,它反映了人们对美好生活的憧憬和向往。
对于现在的消费者来说,在面对灯具的选择,已不仅仅局限于满足照明功能,他们对灯具的需要已经上升到精神文化层面。具有中国传统元素的灯具设计将逐渐走入人们的生活,而设计师们如何把中国传统元素运用到现代灯具设计当中,一直是一个值得探索的课题。
二、如何将剪纸艺术运用到灯具设计中
在我国传统的工艺美术体系中,剪纸艺术受到了当代艺术家们和设计师们的青睐。剪纸艺术的艺术特点是相当明显的,其艺术特色不仅具有了浓重的传统文化的趣味,也可以创作出既有传统元素,又不失现代特点;既有现代的图案性,又有相对的应用性的新剪纸,与现代灯具设计一经融合,便可以设计出许多优秀的灯具作品。
(一)剪纸艺术的文化寓意在灯具设计中如何更好的体现
中华文明是一种对祖国和家乡的热爱为主要特征的农耕型文明。而我国社会目前正处于一个由农业社会向工业化社会过渡的时期。因为对于现在这个社会,一个家庭中的全部成员并不可能都在同一个城市工作和学习,所以过节回家团圆就成了每个人期盼的梦想。对于一个寓意为团圆圆满的特定图案,很难在中国传统吉祥纹样中被找到,但是却发现带有团圆圆满寓意的吉祥纹样却很多,如金玉满堂、五福捧寿、喜在眼前等吉祥图案其整体外形都呈圆形。从中可以看出,带有“团圆圆满”寓意的吉祥纹样总是与带有其它的吉祥寓意的图案同时出现。这样的寓意表达方式通俗易懂,但恰好由于这种浅显通俗的寓意使其广为流传,并且也正是我国传统剪纸艺术中一个重要的特点。
(二)如何合理应用光影效果
有光必有影,光影是光照射下形成的阴影。光与影、明与暗是相互依存、互补的二元现象。亮度变化及光影互动才能凸显物体的立体层次和魔幻效果,使视觉环境生动有趣。
现代灯具主要依靠灯具本身的造型和材质的图案感来表现其韵律感,如:灯罩自身具有一些图案或光源透过这些图案产生的光照变化;灯罩本身拥有镂空的图案并使光源透过这些空洞产生的光影效果;灯罩将光线变形压迫再使其发生折变,从而产生一些意想不到的光影变形,使灯具或照射物体的表面产生丰富变化,在光与影的照射下,物体以及物体的空间轮廓会形成一些有趣的凹凸变化,亦可清晰,亦可模糊,亦可放大,亦可缩小,产生可变的情绪态势。这种态势会影响到人的生理、心理,利用这种影响设计师们便可以使空间环境得到最佳体现。
作为一名现代的设计师还要了解目前人们的心理需求,在设计灯具的同时,还要把自己的文化代码引入到设计过程中去,并借用一些具有象征意义的传统图样来表达现代人的某种思想情感,引导使用者的感知和意象,从而传达现代人的精神生活,满足现代人的需求。只有这样,才能将中国传统民间剪纸艺术与现代灯具巧妙地结合在一起。
参考文献: