教室LED灯管设计报告LED光源与灯具设计TracePro软件模拟.docx
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教室LED灯管设计报告LED光源与灯具设计TracePro软件模拟
LED光源与灯具设计
设计报告
作品名称：
教室LED灯管设计
1、前言
当前随着全球能源危机一次次的示警，节能成为我们势在必行的事情。
在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然成为未来发展的趋势，我们提倡低碳生活、绿色照明！
绿色照明是通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，充分利用天然光，提高人们工作、学习、生活条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明！
LED灯管采用发光二极管作为光源，光效更高、更为节能、使用寿命更长，而且更为环保。
成为目前阶段代替荧光灯管的最理想产品。
广泛应用于地铁﹑超市﹑学校﹑工厂﹑医院、停车场等长时间照明场所。
2、教室照明设计标准
3、学校教室用LED日光灯与传统日光灯比较说明
3.1、LED日光灯与传统日光灯光效比较
光源类型
功率（W）
光通量（LM）
光效LM/W
LED
18
1500
83
传统
36
2000
56
LED的光效是传统日光灯光效的1.5倍
3.2、LED日光灯与传统日光灯照度比较
光源类型
功率（W）
灯下1.5米照度（LX）
发光角度
LED
18
180
120
传统
36
160
360
传统日光灯为360°发光,导致30%以上光在灯具上损耗。
实际上，LED18W日光灯的照度略高传统40W日光灯照度。
3.3、教室
3.3.1教室平面积=长9米×宽7米=63平方米。
3.3.2教室（阅览室）照明功率密度值=9-11W/㎡,对应照度值300LX
3.4、教室用日光灯管量
日光灯管功率36W，计算用灯数量：
用灯数量=平面积×功率密度值÷单支日光灯管功率=63×11÷36=19支
3.5、1个教室用灯电费比较
以LED18W日光灯（19支）与传统36W日光灯（19支）照度1年点灯4380小时的用电电费（以使用时间365日，每天点灯12小时，电费单价：
0.65元/1度电）
19盏灯年点灯4380小时耗电费比较（元）
灯类型
年用电电费（元）
功率（W）
灯盏数
每天点灯时间
年天数
传统36W日光灯
1946
36
19
12
365
LED18W日光灯
973
18
1个教室用19盏灯，一年可节省电费：
973元
3.6、1个教室十年用灯成本比较
年使用时间4380小时，LED18W日光灯单价260元，传统36W日光灯10元。
1个教室十年用灯成本比较
灯类型
总成本
光源单价
理论寿命
10年使用时间
盏数
换灯数量
传统36W日光灯
2090
10
4000
43800
19
209.00
LED18W日光灯
4940
260
50000
19.00
3.7、按以上数据计算可在4年半内收回使用LED日光灯的成本费。
计算如下
4.5年换灯数量计算
4.5年换灯数量=4380×4.5÷4000×19≈93支
4.5年节省费用计算
4.5年节省费用=4.5年换灯数量×光源单价﹢年省电费×4.5年
4.5年节省费用=93×10﹢973×4.5=5308.5
3.8、各种光源光谱比对。
可见光的波长范围在360-830NM，LED发光的波长全部在可见光范围内，如图。
白光LED光谱图
荧光灯管发出的光有360NM以下紫外光，如图
荧光日光灯光谱图
白炽灯发出的光有360-830NM以外的紫外光和红外光，如图
白炽灯光谱图
4、灯珠参数
名称：
XLamp®MT-GEasyWhite®LED
产品说明
XLamp®MT-GEasyWhite®LED实现了流明密度的最大化，淘汰了色度分档，使灯具和灯泡制造商能够以紧凑的多晶粒新型封装，提供一致的颜色和高效的光输出。
XLampMT-GEasyWhiteLED可以将LED与LED之间的色彩差异降至2阶麦克亚当椭圆内，这比相应的ANSIC78.377色彩区域的总面积要小94%。
说明书：
Size（mmxmm）
8.9x8.9
Productoptions
6V,36V
Maximumdrivecurrent（A）
4（6V）,0.7（36V）
Maximumpower（W）
25
Lightoutput
Upto1950lm@25W, 85°C
Typicalforwardvoltage（V）@ 85°C
5.6@1.1A（6V）,33.5V@0.185A（36V）
Viewingangle（degrees）
120
Binning
85°C,2-and4-stepEasyWhite®
Thermalresistance（°C/W）
1.5
Reflow-solderable
Yes-JEDECJ-STD-020C-compatible
RoHSandREACH-compliant
Yes
UL-recognized-component
Yes-Level4EnclosureConsideration
特点
•CreeEasyWhite色温：
2700K-5000KCCT
•宽广的运行功率范围，最高可达25W
•提供85°C时的分档和特征
•两种电压可供选择：
6V、36V
•低效热阻：
1.5°C/W
•高流明密度
•宽视角：
120°
•2700K和3000KCCT的最小显色指数（CRI）为80
•2700K和3000KCCT下有最小显色指数85和90可供选择
•热电分离
•符合RoHS和REACh规范
•通过UL认证的元件（E349212）
相对光谱功率分布
相对光谱功率分布（6V，1100mA；36V，185mA；TJ=85°C）
典型光强空间分布
机械尺寸
5设计过程及截图
5.1、打开TracePro70（CHS）软件
5.2、制作灯管外壳
插入2个方块进行布尔运算差集得到如图所示：
5.3、插入圆柱和方块进行布尔运算差集并改变颜色，得到半灯管图，如图：
5.4、插入两个圆柱进行布尔运算差集，得到另外半灯管图：
5.5、设计反光罩，效果如图：
5.6、灯具模型整体图
5.7、打开下载好的LED模型
5.8、添加档案光源
5.9、排列LED
5.10、设置光屏，完成。
6光线追迹及结果分析
6.1、追迹后直观图
6.2、辐照度分析图
6.3、CIE图像
6.4、极坐标配光曲线
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