照明灯具发展研究报告(一):灯具产品的特点和现状
作者：
新华网
来源：
日期：
2014-06-17 22:07
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照明灯具发展研究报告(一):灯具产品的特点和现状
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发布日期：2014-05-02 浏览次数：822
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核心提示：近10多年来电光源产品和电子技术的快速进步，灯具的设计、制造和应用也有了不少的变化，这产品与人民群众的生活水准息息相关，直接依附于国家的国民经济的水平，由此不断获得促进发展和进步的原动力。尤其是近年來在国家倡导的绿色和低碳的大背贵下.照明也是首当其冲的一个对象，改变传统照明光源和模式的呼声十分强力，将成为该行业科技快速发展、提高和升腾的重要因素。
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近10多年来电光源产品和电子技术的快速进步，灯具的设计、制造和应用也有了不少的变化，这产品与人民群众的生活水准息息相关，直接依附于国家的国民经济的水平，由此不断获得促进发展和进步的原动力。尤其是近年來在国家倡导的绿色和低碳的大背贵下.照明也是首当其冲的一个对象，改变传统照明光源和模式的呼声十分强力，将成为该行业科技快速发展、提高和升腾的重要因素。
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可以用美国照明学会现主席JohnSelandcr在2010年11月7-9日在加拿大的多伦多召开的北荚照明学会年会期间的一句话来说明这种行将到来的变化：“照明行业今后3年的变化将大过过去的30年对业界人士来说，这句听起来似乎毛骨悚然的话预示着行业的情况和面貌将会有巨大的变化，也许是一种无法想象的变化.这就是光源和灯具产品从设计到制造将发生全行业的巨变。
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这一切都归结为近来半导休技术和应用取得的进步-首先是固态光源无机LED(以下用LED表示）和有机LED(以下用oled表示)的进步。按固态光源中的LED前达到的水平，已能够在不少使用领域中撼动传统光源（白炽灯、荧光灯和HID灯）的地位，出观了不少替代传统光源和灯具的产品，甚至有些性能十分出色的产品.随着固态光源发光效率在今后几年内的节节高升，用它制成的灯具将具有越来越多的可能性来替代传统光源和灯具，行将开辟出一片全新的天地，一片尚未为人完全知晓新天地。对OLED,甚至推测有些量大面广的灯具产品的生产形式和工厂的模式都会发生难以想象的变化，彻底改变传统的也产方式，走上大规模生产的遒路。其次是电子技术的进歩。随着高质量(高开关速度和大电流）的半导体器件和数字技术的广泛应用，用高频技术制造高质量的镇流器（适合气体放电灯）和驱动器（适合固态光源）在功能（效率、调光、适配性）、体枳、重量上都将达到非常高的水平，产品的效率特别高，可靠性更好，控制方式和外观形态上人性化特别好，寿命更长，成为绿色电源配件。
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者来，真像数码相机替代胶片相机那样势不可当，也许照明工业的变化也将是无情的和快速的.但可以庆幸的是照明行业的变化绝不会像照相机的变化那样快，滞要比较长一个时间的观察、实践、适应和进步。不管怎样.谁领悟了谁就会贏得主动。在这个倌息爆炸的时代，更厢要找准方向，了解现实，观者动向，决策未来。
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二、灯具产品的特点和现状
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改革开放后的30年来，我国照明电器行业走上一条从小到大、从弱变强的道路.产品涵盖了方方而面。但总的产业水准与发达国家相比还差一截.主要体现在创新能力、设汁理念、高档次苳部件和材料的开发和生产能力等软实力上有较大差距。而在一般材料和零部件以及加工设备上等硬件方面的空白就不是很多了。在设计软件上正因为引进了各种操作软件，设计工作变得比较轻松。目前，这里也能够做出许多质量上乘的产品，被世界许多大的照明公司认可，他们纷至沓来设厂或定点这里工厂后，利用这里的人力优势大规模地生产他们的或OEM的产品就是锻好的例证。
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随着技术的进步，灯具在不断妃合、改进和提高，时每一次革命性的技术进步都与光源的变化有关。从19世纪的甶炽灯到21世纪初的LED灯和灯具以及不远将来的OLED和灯具.
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从白炽发光到气体发光直到当下通新的固体发光，伴随看人们对光效、功率、色温的不断探索和追求，这些产品有了许多改进和提高。加上当前环境的压力和对光源环保特性的渴望.可以预期今后几年的发展势头将更见猛烈。
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随着光源的不断改进和升级，供灯具产品设汁工程师选择的光源的种类和规格也越来越丰富。近年来，随着LED和OLED固态光源进入传统光源和灯具的领域，熟悉LED的特性，应用LED光源设计灯具，已成为很多灯具工程师面临的挑战。
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根据人们在上个世纪和近十年在各种照明环境中的视觉的研究和耕耘，人们基本上完成了传统光源通过灯具配合得到各种满意和舒适的照明环境来满足各类照明场所的需要。但是，数字技术的发展，固态光源的出现，又迸发出许多新的问题。这些问题在理论上浠要研究，在原理上澦要认识，在应用上更要创新，才能谋求更大的进步.灯具作为直接应用的器具，理应顺应潮流的发展，配合上而的诸多变化，得到更节能、更人性化的产品.可以这样说，当前就处在这枰一个大湖中
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1.灯具及其关键技术
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灯具产品工程师的工作是设计一个将光源点亮并使其稳定工作的电气系统和将光源发出的光转换成各种具体场所照明重要的光学系统，然后将两者通过机械结构和外部造型完美组合在一起的产品。使灯具满足使用场所的照明要求是灯具设汁的基本诉求，在此基础上.灯具的电气安全、耐久地工作与环境契合、给出的光环境让人有陡好的视觉感受等内容也是相当重要的。
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熟悉各类光源的特性，考虑其设计灯具和应用时的潜质是选择光源的基础，而几何光学原理在反射器、折射器、漫射器和格栅、遮光扉等控光元件设计时是基础。近来.光源的近场的光度分布、高光效的材料、以及精确的制造是工艺和完整的测试技术的发展更是决定灯具光度性能优劣的关键。
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目前灯具设计和应用中的软件有：
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产品机械设计用：AUTOCAD,Pro-E,Solidwork等：
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光学部件设计用：Photopia,Lighttool,Trac-pro等；
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验证灯具光学设计准确性的照明软件：Dia]ux,Agi-32,Relux等：
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验证灯具热计的软件：Systat,Idea-s等.
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掌握和运用这些软件似乎成为工作的基础。
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现在，基于LED光源的推广应用，它的特性以及LED灯具的关键技术之——散热或热管理技术也成为有别子传统光源灯具设计的一项重要的灯具设计技术。
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2.灯具的分类
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灯具分类可以帮助说明书和制造商描述、组织、编目并追溯灯具的倌息。
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灯具可以根据光源、安装、结构、应用和（或）光学特性进行分类.对于每种应用，灯具可以有不同的光源、安装和结构，如住宅照明的白炽灯吸顶灯具、荧光灯嵌入式具等等。按照应用分类，灯具可分类为住宅照明灯具、商业照明灯具和工业照明灯具。
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按照光学特性分类，室内照明灯具按CIE分类，室外照明灯具按NEMA和IESNA的方法分类：
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-室内照明灯具按向下和向下的光输出比例，可分类为直接照明、半直接照明、一般扩敗照明、半间接照明、间接照明，室内照明还可以按截光类型分类。
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-按照NEMA,室外照明灯具灯具光束的光输出分布分类，按窄光束到宽光束共分为7类.主要用于运动照明和投光照明灯具。
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-按照IESNA,室外照明灯具的按光强分布分类，主要适用于道路照明灯具，包括窄的对称照明的IV类、较I类稍宽照明的II类、宽照明的III类、最宽照明的IV类、圆形对称照明的V类和接近方型对称照明的VS类，室外照明还可以按截光类型分类。
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3.目前我国照明灯具科学技术中的发展和生产的特点
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1)产品质量提升，但缺乏核心技术
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在世界最大的德国法兰克福的照明展上，我国参展的公司的数虽与日俱增，但始终位于一个不起眼的展馆中。
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受制子国内在知识产权和行业监管的缺失和疏漏，加上产品价格上的恶性竞争，好产品很难出来.造成大批廉价商品充斥市场，除非走出口渠道，否则只做精品难以维持生机。
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我国的大部分灯具生产企业没有自己的品牌和设计能力.生产靠模仿和复制，虽然依靠经过培训的技术人员进行模具开发和机械加工可以生产出质里较好的产品，但研发能力、掌握灯具核心技术仍是我国大量灯具生产企业的软肋。
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由于在外贸中遭遇了知识产权的难题，我们逐渐意识到发展必须依附于高起点，做好产品和走自己的路的战略方针逐渐被一些公司接受，并在实践活动中开始贯彻落实。
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2)虽不能立竿见影.但已开始从模仿和拷贝的怪圈中走出来
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灯具是一种技术和艺术密切结合的产品.技术和艺术完美结合、点石成金的产品不是一蹴而就的。技术依赖于科学进步、软件创造、加工能力和手段的更新而提高，是一种通过普及教育推广而进步的.依靠心灵或心理感受的灵感、感觉设计的产品艺术造型设计是一种创造、艺术创新或创作，其精髓往往只能意会不能言传（似乎也很难言传）。
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相比国外的一些公司，我们的制造能力己不那么逊色了，突出的软肋就是设计。这些工作短期的效果是不会明显的，但从长远的目标来看，是必须而迫切的。
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为了这个转变，目前各地不少的工业大学中增设了这方而的课程和实践活动，不少大的公司主动与这些大专院校开展厂、学、研结合，有的地方政府建设创意园，吸纳专注于创作的艺术人才，以开设设计和造型业务为本地区的各个公司服务。
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3)技术装备水平的明显提升
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做好产品一定要好的装备。现在，经过近20年的历炼，灯具生产厂家的技术水平和装备也今非昔比。大型机器设备、自动化和半自动化的设备成为公司的能力或水准的象征。灯具行业的发展离不开模具的设计、生产和加工，随着电脑软件的普及，一大批掌握软件使用的年轻人已经能利用相关软件和高精度的数字加工机械熟练地生产出各种高质量的产品，经常有国外大的灯具公司委托加工模具的定单.
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技术人员的年轻化的比例己达70%以上，加上人员的知识结构和年龄层次的更迭让更多的技术人员掌握这方面的技术知识和工艺过程，整个行业的面貌和状态与过去相比已不能同日而语。
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4)绿色环保的理念
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随着日益增加的温室气体排放的全球温度增高，企球各行各业都越来越关注碳的排放.低碳已经成为时代的呼声。照明行业也不例外地列入了这个行列。
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灯具产品与低碳目的相关的技术指标是它的效率，包括光源光效.灯具效率，电器附件效率等，这些名词均与每消耗一度电转换成的光功率多少有关。为此，国家有关部门正在不断制订这方而的标准，从原来主要关注光源产品的各种光源的能效指标逐渐延伸到灯具产品，有的增加了效率的条款，有的补充了灯具系统能效（灯具的光输出除以灯具系统的输入电功率〉的内容.最明显的例子是:作为能耗大户-建筑及其附件，它的耗能在发达国家已作为一项重要的建筑建设水平指标而被普遍接受并明确执行(与产品的安全认证相同，已成为一种公众认同而实行的必须的产品质虽检查制度），如美国的ASHRAE标准和LEED认证国内的GB50034《建筑照明设计标准》标准中，也含有当前建筑照明节能的条款，规定各种建筑中单位面上应用的照明设备的电功率（单位功率密度）不能超过的限值。目前单位功率密度是在我国强制执行的指标。室外照明标准中都有了这方面的要求。
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作为规定，标准中设定的指标有现行值和目标值两档要求，分别表示观在应该达到的水平和将来希望要达到的水平。这样，灯具的更新势在必行，综合近20年来的更新包括以下几个方面：
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(1>使用高光效的光源和高效率的照明电器配件的灯具
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这些年来.荧光灯发光效率的提高加上镇流器自身功耗降低的幅度都较大。灯管中的卤磷酸钙荧光粉改变为三基色荧光粉后，荧光灯光效和光衰性能的提高近乎一倍；与电感镇流器相比，应用电子销流器后，效率也提高超过一倍，电气质量和寿命得到明显的提升.因此.直接将高效率的三基色荧光粉的光源和电子镇流器替代老一代产品将获得显著的节能效果。
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表1是近年使用直管型三基色荧光灯和电子镇流器与老一代的卤粉荧光灯管和电感镇流器的光效比较，要注意的是表中尚未列出最初T12卤粉荧光灯管的数据。
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表1近20年来4ft直管荧光灯和镇流器的能耗变化（以4ft双管荧光灯为例〉
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通常是原来的灯具中更换了上述的高效率光源和电器后，建筑中的单位功率密度就能达到节能标准中的现行值，至于要达到标准中规定的目标值，有的时候就需要更换为灯具效率更高的灯具后才行。
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提高灯具效率的另一个例子就是下射筒灯，将紧凑型荧光灯(CFL)替代传统的白炽灯或将2U的CFL灯横插替代直插式的微小变化.前者提高4倍-5倍的光输出，而后者也增加20%左右的灯具效率，有助于降低建筑照明功率密度。
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上世纪末，我国很多的设计中还没没有遍釆用三基色荧光粉做的灯管，电子镇流器还是质量很差的伪劣产品，经过近一阶段的宣传和普及，形势有所改观，特别是2004年公布了GB50034-2004《建筑照明设计标准》后，好的产品得到法律上的认可，明文推广，形势更是看好。但不能否认的是，由于增加近一倍的开支，不少地方的推广工作仍然十分困难.尤其在由建筑工程队承包的一些建筑工程中更难接受。因此.加强监管显得十分重要。
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(2)检测设备的大量添置,使灯具行业的技术水平提高一大步
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近10年来，灯具的检测工作受到了普遍的重视，不少厂家投重金购买仪器设备，目的是在对外宣传自己的同时也增加实验能力，提时产品质量。有的单位添置了电气、EMC和光度测量等全方位的仪器设备后，申请中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可，目前已至少有10家企业具有CNAS认可资质。
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除了电气安企检测以外，添置的设备中还包括光度等性能测量的，包括较简陋的积分球光度设备.以及价格较贵的分布光度计，使测里灯具光分布的工作变得比较方便和可行.现在测量色度的仪器在制造LED灯具的工厂中也很普遍。此举大大提高了灯具制造企业的科技水准和开发力量。
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5)产品现状我国固态照明光源的灯具
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我国固态照明光源的灯具发展很快，品种也多，综合起来有如下特点：
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(1) 产品局限于LED,因oled的产品没有购买渠道，尚未见到利用OLED制造灯具产品的公司：
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(2) 我国LED灯具的生产技术基本己经掌握，产品品种已涵盖照明领域的方方面面，有室内场所的如各种替代灯（灯泡、蜡烛泡、MR16、PAR灯、灯管、AR111、槽灯、灯带、平板灯等）和灯具（室内筒灯、加油站灯、仓库灯、工厂照明灯等），有室外场所的照明灯（隧道灯、路灯、庭园灯、广告灯、防燦灯等）.
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(3) 在质量上与国外市场上的一般水平的产品相差不多。与国外大公司的水平尚有不少的差距.
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(4)尽管品种多，产量也不小，但生产过程中的一些关键材料的核心技术大多没有掌握，如荧光粉、透明硅胶、铝基板、导热胶、导热陶瓷、导热塑料以及有机玻璃等，质量上乘的都要靠进口，尤其是光效高的LED芯片必须进口。
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照明灯具发展研究报告(二):我国灯具与国际水准的比较 http://www.ledwn.com/news/show-14722.html
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照明灯具发展研究报告(三):发展趋势 http://www.ledwn.com/news/show-14940.html
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本文由安格瑞http://www.angerei.com转载自http://www.ledwn.com
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