【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于照明设备，尤其涉及一种超高亮度led照明灯具设备的设计方法。
技术介绍
1、目前，led照明产品已经广泛应用于我们的日常生活，尤其是城市道路照明、农村城镇照明、城市园林、公园、广场照明、厂区照明、体育场馆照明等等，led以其低功率、高光效、可设计配光、多种色温可选择、高显指、可编程控制等优势，具有传统照明产品无法比拟的优势。
2、但是，随着led照明产品的推广和应用，尤其是户外照明，照明设计工程师、照明产品开发工程师存在着对led设计的认识不足，存在着一些设计误区，现有技术资料、国家相关规范、照明设计手册略显宽泛，与实际应用场景存在着较大误差，设计与实际预期达到的目标有一定差距，存在功率密度偏高、功耗大、存在光污染和光不足情况，主要体现在以下几个方面：
3、环境污染对照明设计的影响未加考虑；
4、不同地区的经济发展水平不同，规模不同，业主人员、技术、设备、管理水平、业主应用场景不同，照明产品维护保养水平也不同，照明设计时应考虑各种因素的影响；
5、照明产品开发工程师在开发设计一款照明产品时，现有技术只是简单的芯片数量的叠加，灯具光通量、灯具光效的提升严重依赖芯片、电源等上游产品技术的提升，作为应用层面，缺乏独立的理论依据和创新依据。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种超高亮度led照明灯具设备的设计方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种超高亮度l
3、根据灯具应用场景确定灯具布置方式，根据布置方式进行灯具选型，获得选型灯具；
4、通过所述选型灯具确定灯具基本参数，并根据所述灯具基本参数计算灯具初始光通量；
5、根据国家规范功率密度指标，确定灯具额定功率；
6、根据所述灯具初始光通量计算灯具有效光通量，计算灯具有效光通量的参数包括：灯具维护系数、环境污染修正系数和灯具光衰修正系数；
7、基于所述灯具有效光通量通过led芯片最大光效值计算公式获取芯片效率；
8、根据所述灯具基本参数、灯具额定功率和芯片效率选取灯具的材料、品类、结构和灯具散热结构，获得超高亮度led照明灯具设备。
9、优选地，计算灯具初始光通量的表达式为：
10、φe＝pe×η1×k1×η2×η3×η4×η5；
11、式中，φe表示灯具初始光通量，pe表示灯具额定功率，η1表示驱动电源效率，η2表示光学透镜效率，η3表示反射器效率，η4表示芯片效率，η5表示透光罩效率，k1表示温度系数。
12、优选地，基于led光源额定电压、led光源电路结构、驱动电源输出电流和驱动电源电路结构获得所述驱动电源效率。
13、优选地，计算灯具初始光通量的方法包括：
14、当灯具结构只包含光学透镜时，计算灯具初始光通量的表达式中反射器效率、透光罩效率取1；
15、当不含光学透镜时，计算灯具初始光通量的表达式中反射器效率、透光罩效率取实际测试数据，光学透镜效率取1。
16、优选地，所述计算灯具有效光通量的表达式为：
17、φ＝φeuk1k2k3；
18、式中，φ表示灯具有效光通量，u表示灯具利用系数，k1表示灯具维护系数，k2表示环境污染修正系数，k3表示灯具光衰修正系数。
19、优选地，获得所述环境污染修正系数的方法包括：将新灯具在工作面和工作面相同条件下的实验室运行，获得平均照度，新灯具在工作面上产生的平均照度与在实验室运行时产生的平均照度之比即为环境污染修正系数。
20、优选地，获得所述灯具光衰修正系数的方法包括：不同样品灯具在不同标准工作环境实验室中进行实验，定时通电，模拟工作状态，并定时测定在工作面上产生的平均照度，在产品寿命周期内，测量工作面上产生的平均照度与灯具在相同条件下新安装时产生的平均照度之比，即为灯具的灯具光衰修正系数。
21、优选地，在设计灯具时灯具光衰修正系数的影响因素包括：环境温度、芯片光衰、灯具透镜材料老化、透光罩材料老化、灯罩或透镜表面维护保养产生的划痕和磨损、驱动电源器件的功能性衰减。
22、优选地，所述led芯片最大光效值计算公式为：
23、ηmax＝dφ/di；
24、式中，ηmax表示led芯片在工作电流、工作电压、标准环境下每瓦发出的光通量的最大值，i表示led芯片在标准环境下发出不同的光通量时的工作电流。
25、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
26、本专利技术为照明产品开发工程师提供了一个具有实践意义的参数模型，该模型包含灯具核心光度参数-灯具初始光通量、驱动电源效率、灯具额定功率、温度影响系数、光学透镜效率、反射器效率、芯片效率、透光罩效率，综合考虑了影响led照明产品出射光通量的各个影响因素，规范了现有设计中的不足之处。照明产品开发工程师可以依据这个数学模型公式，将各个影响因素充分考虑，通过结构设计、材料选择、参数调整、工艺控制、光路设计、电路合理设计、温度控制、散热设计，从而实现照明产品在光度参数、电气参数、使用寿命、性能稳定性方面的综合提升，实现高节能、高光效、高性能、长寿命的综合要求，为开发产品提供了一个可操作的、可事前、事中、事后的全方位过程控制、可试验检测的理论依据。
27、本专利技术为照明设计工程师提供了一个具有实践意义的光度参数模型，该模型包含灯具初始光通量、灯具利用系数、灯具额定功率、灯具维护系数、光学透镜效率、环境污染修正系数、芯片效率、灯具光衰修正系数，综合考虑了拟设计应用场景对产品的光度性能参数要求，它将国内外设计手册、国家规范、行业相关规范中欠缺的、不足的、现实使用环境中确确实实存在的问题，为开发产品提供了一个可操作的、可事前、事中、事后的全方位过程控制、可试验检测的理论依据。
28、通过可实现的试验，更加有效的规范了设计人员的行为，使设计更贴近实际数值，更好的满足用户要求和使用要求，弥补相关规范的不足，使不同的应用场景、差异化用户需求有了一个可以有效解决问题的方法。
29、本专利技术解决了led最高光效值的确定的问题，通过对led芯片输出光通量与输入电流的函数曲线分析，通过此方法可以确定最高光效点，确定芯片最高光效点的电压、电流，为照明灯具开发工程师选取合适的光度、电气参数，从而为开发超高光效节能型照明产品提供数学工具。
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1.一种超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的超高亮度LED照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种超高亮度led照明灯具设备的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超高亮度led照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的超高亮度led照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的超高亮度led照明灯具设备的设计方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的超高亮度led...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈啸飞，甄建亮，刘景川，
申请(专利权)人：保定腾辉光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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